高考物理大一轮复习第八章恒定电流实验八测定金属的电阻率课件.ppt

实验八测定金属的电阻率,实验基础,热点定位,跟踪训练,实验基础理解落实夯基础,注意事项1.螺旋测微器的使用(1)测量前须校对零点.(2)测量时,当测微螺杆将要接触被测物体时,要改用微调旋钮.(3)螺旋测微器应估读一位,即以mm作单位,应读到小数点后面第三位.2.游标卡尺读数时注意事项(1)看清精确度(2)主尺上的单位为厘米主尺上标识的1,2,3等数字通常是指厘米,游标卡尺主尺上的最小刻度是1mm.例如,读数为(50+40.05)mm=50.20mm.,(3)区分零刻度与游标尺最前端例如,读数为(14+100.05)mm=14.50mm.,3.测定金属的电阻率(1)先测直径,再连电路.应该在连入电路之后在拉直的情况下测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度.(2)本实验中被测金属丝的电阻值较小,故采用电流表外接法.(3)开关S闭合前,滑动变阻器的阻值要调至最大.(4)电流不宜太大(电流表用00.6A量程),通电时间不宜太长,以免金属丝温度升高,导致电阻率在实验过程中变大.,误差分析1.测量金属丝直径、长度以及电流、电压带来误差.,2.电路中电流表及电压表对电阻测量的影响,因为电流表外接,所以Rx测Rx真,由Rx=,知测”“=”或“RV.,答案:见解析,热点四实验的创新与改进,新题体验,1.(2016福建质检)国标(GB/T)规定自来水在15时电阻率应大于13m.某同学利用图(甲)电路测量15自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动.实验器材还有:电源(电动势约为3V,内阻可忽略),电压表V1(量程为3V,内阻很大),电压表V2(量程为3V,内阻很大),定值电阻R1(阻值4k),定值电阻R2(阻值2k),电阻箱R(最大阻值9999),单刀双掷开关S,导线若干,游标卡尺,刻度尺.,实验步骤如下:A.用游标卡尺测量玻璃管的内径dB.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度LC.把S拨到1位置,记录电压表V1示数D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录电阻箱的阻值RE.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤C,D,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值RF.断开S,整理好器材(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图(乙)所示,则d=mm.,解析:(1)根据游标卡尺的读数规则,玻璃管内径d=30mm+00.05mm=30.00mm.,答案:(1)30.00,(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为Rx=(用R1,R2,R表示).,答案:(2),(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图(丙)所示的R-关系图像.自来水的电阻率=m(保留两位有效数字).,答案:(3)14,(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将(填“偏大”“不变”或“偏小”).,答案:(4)偏大,2.(2016山东临沂一中月考)利用如图所示的电路测定电流表的内阻,步骤如下:,闭合开关S1,调节R1,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合开关S2,调节R2,使电流表指针偏转到满刻度的一半;读出R2的阻值,即认为Rg=R2.已知电流表满偏电流为500A,其内阻约在100左右,实验室配有的可变电阻有:A.电阻箱(010);B.电阻箱(09999);C.滑动变阻器(0200);D.滑动变阻器(020k).,(1)电路图中R1应选,R2应选.,解析:(1)电路中R1阻值应远大于Rg,R2的阻值比Rg稍大就行,但R2必须是电阻箱,不然不能读数.故R2应选B,R1应选D.,答案:(1)DB,(2)若上述实验中,读得R2的阻值为100,则电流表内阻的测量值和真实值相比(填“偏大”或“偏小”).,答案:(2)偏小,跟踪训练即时巩固测效果,1.如图(甲)为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现要测量该材料的电阻率.,解析:(1)欧姆表的读数为R=20100=2000.,答案:(1)2000,(1)首先用多用电表的欧姆挡(倍率为100)粗测其电阻,指针位置如图(乙)所示,其读数为.,(2)用螺旋测微器测量此新型导电材料棒的直径d,测量结果如图(丙)所示,则d=mm.用游标卡尺测量此新型导电材料棒的长度L,测量结果如图(丁)所示,则L=mm.,解析:(2)螺旋测微器的读数为d=3mm+20.40.01mm=3.204mm,l=50mm+3mm=50.15mm.,答案:(2)3.20450.15,(3)采用以下器材用伏安法尽可能准确地测量其电阻.A.电流表:量程为0.6A,内阻约为0.2B.电压表:量程为3V,内阻约为3kC.滑动变阻器:最大阻值为20,额定电流1AD.电源E:电动势6VE.开关S,导线若干请在方框中画出实验原理电路图.,解析:(3)因为被测电阻较大,故采用电流表的内接法,如图所示.,答案:(3)见解析,(4)某同学设计了如图(戊)所示的实验电路,但是在实验过程中却发现导电材料棒电阻率的测量明显偏小,经检查发现实验中有一根导线连接错误,该导线是(用导线的序号表示).,解析:(4)电流表应该内接,故导线错误.,答案:(4),(5)如果(3)问实验电路中电流表示数为I,电压表示数为U,并测出该棒的长度为L,直径为d,则该材料的电阻率=(用I,U,L,d表示).,答案:(5),2.为准确测量某种型号螺线管的电阻值,实验室准备了如下器材A.待测螺线管L:电阻RL约为100B.滑动变阻器R:全电阻约为20C.电流表A1:量程100mA,内阻约50D.电流表A2:量程0.6A,内阻约15E.电压表V1:量程6V,内阻约4kF.电压表V2:量程3V,内阻约2kG.电源E:电动势9V,内阻忽略不计H.开关S一个I.导线若干,(1)根据所给实验器材,电流表选用,电压表选用(填写实验器材前面的字母).,解析:(1)由于电源电动势为9V,比较两电压表量程,为使实验获得多组数据,宜采用E(可通过滑动变阻器控制,使之不超量程),由于电路中电流不超过0.06A,电流表选C;,答案:(1)CE,(2)根据所给器材,在方框中设计出实验原理图.,解析:(2)电阻相对于电压表为较小电阻,宜采用电流表外接法,滑动变阻器总阻值较小,宜采用分压式,电路如图所示;,答案:(2)见解析,(3)实验中因电流表有内阻,电压表内阻不是无限大,为了消除电表对测量结果的影响,小明采用了第二种方案:先将电压表V1的量程扩大为9V,他需要给电压表(填“串联”或“并联”)一个电阻;他将改装后的电压表按图示电路连接;,S2保持断开,闭合S1,调节R和RP,使电流表和电压表示数合理,记下两表示数为I1,U1;再保持RP阻值不变,闭合S2,记下电流表和电压表示数为I2,U2;写出被测电阻RL=(用电表的读数表示).,答案:(3)串联,3.量程为3V的电压表,代号为V,其内阻大约为3k.现要求测出该电表内阻的准确值.实验室中可提供的器材有:取值范围为0.19999.9的电阻箱,代号为Ra,在本实验中通过电阻箱的电流不会超过所允许的最大电流;最大电阻为1000、最大电流为0.2A的变阻器,代号为Rb;开路电压约为5V、内阻可忽略不计的电源,代号为E,开关,代号为S;供连接用的导线若干条.(1)选用这些器材设计一个易于操作的测量电路,要求画出线路图并标出所用器材的代号.,解析:(1)电路图如图所示.因为Ra=9999.910k,没有符合RaRV条件,所以不能用恒流半偏法.又因为电源内阻r=0,所以供电电压恒定,可用恒压半偏法.,答案:见解析,(2)列出测量步骤,并写出计算电压表内阻的最后公式.,答案:见解析,4.(2016河南郑州一模)在高中阶段,我们学过很多测量电阻值的方法,某兴趣小组为了测量某个电阻Rx的阻值,设计了如图(a)所示的电路.同学们先用多用电表粗略测量了该电阻的阻值,多用电表的示数如图(b)所示.然后用如图(a)所示的电路较为精确地测量了Rx的阻值.已知电路中学生电源的输出电压可调,电流表量程均选择0.6A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长度为30.00cm.,(1)利用多用电表测量时,选择的挡位为“1”挡,则由多用电表指针示数可知,该电阻的阻值为.,答案:(1)6,解析:(1)多用电表示数为61=6.,(2)利用如图(a)所示的电路测量电阻时,先断开S2,合上S1,当调节电源输出电压为3.00V时,单位长度电阻丝分得的电压u=V/m,记录此时电流表A1的