【创新设计】高考物理总复习 3174 实验 测定金属的电阻率.doc

第4讲 实验 测定金属的电阻率1.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748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rx，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率图748(1)从图748中读出金属丝的直径为_ mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：a电压表03 v，内阻10 kb电压表015 v，内阻50 kc电流表00.6 a，内阻0.05 d电流表03 a，内阻0.01 e滑动变阻器，010 f滑动变阻器，0100 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)实验中实物接线如图749所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误图749错误1_错误2_解析：(1)金属丝的直径为d0.5 mm17.90.01 mm0.679 mm.(2)电流表和电压表指针偏转大时测量误差小，所以电压表选a，电流表选c，滑动变阻器限流式控制电路时，其阻值为待测电阻的25倍为好，所以选e.本题难度中等答案：(1)0.679(0.6770.681 mm均可)(2)ace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2一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段长为l的电线，并测得其直径为d，用多用电表测其电阻发现阻值小于1 .为提高测量的精度，他从图7410器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(下图中用rx表示)的电阻图7410a电源e：电动势为3.0 v，内阻不计b电压表v1：量程为03.0 v，内阻约为2 kc电压表v2：量程为015.0 v，内阻约为6 kd电流表a1：量程为00.6 a，内阻约为1 e电流表a2：量程为03.0 a，内阻约为0.1 f滑动变阻器r1：最大阻值5 ，额定电流2.0 ag滑动变阻器r2：最大阻值1 k，额定电流1.0 ah开关s一个，导线若干(1)实验时电压表选_；电流表选_；滑动变阻器选_(填元件符号)(2)请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中表明元件符号(3)在实物图中用笔画线替代导线连接元件(4)某次测量时，电压表示数为u，电流表示数为i，则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为_.答案：(1)bef(2)见下图(3)见下图(4) 3.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻rx.用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差按如图7411所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差利用该电路进行实验的主要操作过程是：第一步：先将r2的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关s2向1闭合，闭合开关s1，调节滑动变阻器r1和r2，使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程)，读出此时电压表和电流表的示数u1、i1.第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关s2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数u2、i2.请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式rx_.图7411解析：第一步对应的等效电路如图(甲)所示则rxrar1(甲)(乙)第二步对应的等效电路如图(乙)所示则rar1，由以上两式求得：rx.答案：4某研究性学习小组设计了如图7412图(1)所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系图中e为直流电源，k为开关，k1为单刀双掷开关，v为电压表，a为多量程电流表，r为滑动变阻器，rx为待测稀盐水溶液液柱图7412(1)实验时，闭合k之前应将r的滑片p置于_(填“c”或“d”)端；当用电流表外接法测量rx的阻值时，k1应置于位置_(填“1”或“2”)(2)在一定条件下，用电流表内、外接法得到rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如图(2)所示(不计由于通电导致的化学变化)实验中rx的通电面积为20 cm2，长度为20 cm，用内接法测得rx的阻值是3 500 ，则其电阻率为_ m.由图中对应曲线_ (填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为_ %(结果保留两位有效数字)解析：对于分压式电路，闭合电键k前要使测量电路电压最小，所以滑动变阻器滑片p应该置于d.电键k1置于1时，电压表直接接在待测电阻两端，属于电流表外接法由电阻定律rxl/s可得电阻率rxs