2013版物理一轮精品复习学案 实验七 测定金属的电阻率（选修3-1）

2013版物理一轮精品复习学案 实验七 测定金属的电阻率（选修3-1）内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【考纲全景透析】一、验原理由 R= 得 = 因此，只要测出金属丝的长度 l，横截面积 S 和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率 伏安法测金属丝的电阻 R (R= )(2)用毫米刻度尺测量金属丝的长度 l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积 S.(3)将测量的数据代入公式 = 求金属丝的电阻率.【螺旋测微器、游标卡尺的使用】) 和固定刻度 S 固定在尺架 F 、微调旋钮 K和可动刻度 H、测微螺杆 P 连在一起，通过精密螺纹套在 S 上. (2)螺旋测微器的原理测微螺杆 P 与固定刻度 S 之间的精密螺纹的螺距为 0.5 旋钮 K 每旋转一周， 2、.5 可动刻度 H 上的刻度为 50 等份，每转动一小格，P 前进或后退 螺旋测微器的精确度为 此，螺旋测微器又叫千分尺. (3)读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，固定刻度数(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位) 如图所示，固定刻度示数为 2.0 足半毫米而从可动刻度上读的示数为 后的读数为：2.0 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (如图)(1)构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪 )、游标尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉. (2)用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.(3)原理:的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少 3、 1 0 个的、20 个的、50 个的,见下表:(4)读数：若用 x 表示由主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x+K精确度 ) 伏安法测电阻】世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若 小，宜采用电流表外接法；若 大，内偏大，小外偏小”.(2)临界值计算法，用电流表内接法 . (3)实验试探法：按图示接好电路，让电压表一根接线柱 P 先后与 a、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而 4、电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法. 三、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干.【热点难点全析】一、螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径， 求出其平均值 d，计算出导线的横截面积 S=如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路. 毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量 3 次，光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、I 测量：把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关 S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 5、 和 U 的值，记入表格内，断开开关 理好实验器材.【例 1】(2011江门模拟)在 “测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度 L，金属丝的电阻大约为 5 ，先用伏安法测出金属丝的电阻 R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.(1)从图中读出金属丝的直径为_2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：3 V，内阻 10 15 V，内阻 50 ，内阻 3 A，内阻 10 100 要求较准确地测出其阻值，电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_.(填序号)实验中某同学的实物接线如图所示，_错误 2_【答案】(1)或 2 6、)A C E错误 1：导线连接在滑动变阻器的滑片上错误 2：采用了电流表内接法【详解】(1)从螺旋测微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读 0.5 动刻度上接近第 18 个刻度线，可以估读 所以该金属丝直径应为 0.5 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)由电路图知电源是两节干电池，电动势是 3 V，用 3 V 量程的电压表 A；因为电阻丝的电阻大约为 5 ，如果把 3 V 的电动势全加在电阻丝上，电流才是 ， 的电流表 C；此题中金属丝的电阻大约为 5 ，为了减小实验误差，应选 10 的滑动变阻器 x 的平均值时可用两种方法(1)用 分别算出各次的数值，再 7、取平均值 .(2)用 记录的数据 Rx、l、d 的值代入电阻率计算式 = ）金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一.（2）采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小.（3）金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差.（4）由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大， ）本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法.（2）实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路) ，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端 . 8、（3）测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直,反复测量三次，求其平均值. （4）测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值.（5）闭合开关 S 之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置.（6）在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度 I 不宜过大( 电流表用 0量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.（7）求 R 的平均值时可用两种方法：第一种是用 R=U/I 算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象(线) 描点时，要尽量使各点 9、间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑.【例 2】(2010福建高考)如图所示是一些准备用来测量待测电阻 值的实验器材，器材及其规格列表如下光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量 值的电路.【答案】测量 值的电路如图【详解】由于待测电阻约为 1 000 ，滑动变阻器阻值为 100 ，且要使电表读数有较明显的变化，因此滑动变阻器应采用分压接法，由于加在待测电阻的最大电流约为 10 然 3 A 的电流表不能用，因此将 1 表的电压能够测量，故 10、采用内接法.【高考零距离】【2012 年】1.（2012 广东） （1）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图15（ a）和图 15（b）所示，长度为 _径为_按图 15（c）链接电路后，实验操作如下：（a ）将滑动变阻器 阻值置于最 _处（填“大” 或“ 小”） ；将 向接点 1，闭合节 电流表示数为 世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 （b）将电阻箱 阻值调至最 _（填“大”或“小”） ；将 向接点 2；保持 变，调节 电流表示数仍为 时 值为 1280；由此可知，圆柱体的电阻为_。 【答案】 （1） 11、 （a）大 （b）大 1280【详解】 （1）游标卡尺的读数步骤如下 定游标卡尺的精度为 10 分度，后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数 意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对齐的一根刻线，精度 格数=后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，定从主尺读出毫米数为 ） ，读数为 螺旋测微器读数为 保护电路每次实验前均应调节 最大值，两次实验电流表读数一致，则两电阻相等，未知电阻阻值为 1280。 2.（2012 北京）21.（18 分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为 501)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图 1 所示，其读数应为 值拉近多次测量的平均值）。 (2)用伏安法测金属丝的电阻 验所用器材为：电池组（电动势 3V，内阻约 1） 、电流表（内阻约 、电压表（内阻约 3、滑动变阻器 R（0 20 ，额定电流 2 A） 、开关、导线若干。 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上实验数据可知，他们测量 采用图 2 中的 图（选填“甲”或“乙”。