测金属丝的电阻率

1、实验二：测金属丝的电阻率实验电路图：电阻的内外接法选取由于待测电阻较小,一般选外接法电阻率的表达式滑动变阻器可以选择限流法,也可以用分压法电压表和电流表的选取和读数螺旋测微器的读数、游标卡尺读数实物图的连接根据电压表和电流表读数计算待测电阻,或者根据U-I图像计算斜率求电阻,再计算电阻率或者长度【典型例题剖析】考点1:实验原理和仪器选择例1在探究决定导体电阻的因素的实验中,可供选用的器材如下:待测金属丝：R阻值约4Q,额定电流约0.5A;电压表：V量程3V,内阻约3kQ;电流表：Ai量程0.6A,内阻约0.2;阳量程3A,内阻约0.05Q;电源：Ei电源电压为3V;国电源电压为12V;滑动变阻

2、器：R最大阻值约20;螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S;导线.用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如下图,读数为mm.2假设滑动变阻器采用限流式接法,为使测量尽量精确,电流表应选,电源应选均填器材代号,在虚线框中完成电路原理图.电压表最大量程3V,因此电源得选择3V,电流表得选0.6A解析(1)螺旋测微器的读数为：1.5mm+27.4X0.01mm=1.774mm.(2)在用伏安法测电阻的实验中,为使测量尽量精确,电流表、电压表指针需到达半偏以上,又因待测金属丝的额定电流为0.5A,所以电流表选A,电源选E1即可.电路原理图如图所示.答案11.7741.7721.776均正确2AiE见解析图1-1

3、在“探究决定导体电阻的因素的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如下图,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mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和假设干导线及以下器材:A.电压表03V,内阻10kQB.电压表015V,内阻50kQC.电流表00.6A,内阻0.05Q二D.电流表03A,内阻0.0115E.滑动变阻器,010aF.滑动变阻器,0100Q要求较准确地测出其阻值,电压表应选,电流表应选动变阻器应选.(填序号)滑动变阻器F接入电路会造成电流过小实验中某同学的实物

4、接线如下图,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.错误1:错误2:(3)假设测得金属丝的直径用d表示,电阻用R表示,那么该金属材料的电阻率p=采用了电流表内接答案(1)0.680(2)ACE导线连接在滑动变阻器的滑片上兀Ref41解析(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0.5mm,可动刻度上接近第18个刻度线,可以估读0.180mm,所以该金属丝直径应为0.5mm+0.180mm=0.680mm.(2)由电路图知电源是两节干电池,电动势是3V,用3V量程的电压表A;由于电阻丝的电阻大约为5Q,如果把3V的电动势全加在电阻丝上,电流才是0.6A,因此用量

5、程是0.6A的电流表C;此题中金属丝白电阻大约为5Q,为了减小实验误差,应选10的滑动变阻器E.小、上rl-兀Rd(3)由R=p&可得：p=7.-.S41考点2:数据处理及误差分析【例2】某同学在一次“探究决定导体电阻的因素的实验中,用刻度尺测出接入电路局部的金属丝长度为l=0.720m,用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如下图),用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5),然后计算出该金属材料的电阻率.在用伏安A.直流电源日输出电压为3V)B.电流表A(量程00.6A,内阻约0.125Q)C.电压表V(量程03V,内阻3kQ)D.滑动变阻器R(最大阻值20Q)E.开关、导线等(1)从图中读出

6、金属丝的直径为mm.(2)根据所提供的器材,在虚线框中画出实验电路图.iiHi一.at,1R=4.0Q,那么这种金属材料的电阻率为(3)假设根据伏安法测出金属丝的阻值为Q-m(保存两位有效数字).答案(1)0.600(2)如下图(3)1.6x1062d=0.600mm=0.600E,L一l/口RS兀Rd“_-解析(3)由R=pa得p=丁=,将R=4.0、1=0.720m、S141x103m代入得p=1.6x10-6Q-m.2-1在“探究决定导体电阻的因素的实验中,待测金属丝的电阻R约为5,实验室备有以下实验器材：A.电压表量程03V,内阻约为15kQB.电压表量程015V,内阻约为75kQC.

7、电流表量程03A,内阻约为0.2QD.电流表量程00.6A,内阻约为1QE.变阻器R0100Q,0.6AF.变阻器R02000Q,0.1AG.电1组E电动势为3V,内阻约为0.3QH.开关S,导线假设干1为减小实验误差,应选用的实验器材有填器材前面的序号.小电阻外接法2为减小实验误差,应选用如图中选填“甲或“乙为该实验的电路原理图,并按所选择的电路原理图把图中的实物图用线连接起来.甲3假设用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm,螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如下图,那么金属丝的直径为mm,电阻值为Q.答案1ADEGH2乙实物图见解析30.6370.6360.638均可2.4解析1

8、由于电源的电动势为3V,所以电压表应选A;被测电阻约为5Q,电路中的最E3大电流约为I=m=A=0.6A,电流表应选D;根据变阻器允许通过的最大电流可知,变阻R5器应选E;还要选用电池和开关,导线假设干.故应选用的实验器材有A、DE、GH.,RR2由于m石,应米用电流表外接法,应选如图乙所小电路,实物连接如图所本.3从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.637mm,从电压表可以读出电阻两端电压为1.20V,从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50A,被测金属丝的阻值为-U1.20R=L两0=2.4考点：仪器的选择电压表、电流表、滑动变阻器、内外接法选择、实物图连接、螺旋测微器读数、电压表与电流

9、表的读数【稳固练习】1.12021山东】图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的选填“A“B或C进行测量；示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为mm【A;d=11mm+0.05mM6=11.30mnil2.在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如下图,读数为mm【0.617mm3.12021山东】用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如下图,读数为mm【1.7734.12021海南】现有一合金制成的圆柱体,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度.螺旋测彳腓器和游标卡尺的示数如图a和图b所示.图外图?川由上图读得圆柱体的直径为mm,

10、长度为cm.1.843mm;4.240cm化单位的时候注意有效数字5.12021海南】现有一合金制成的圆柱体,为测量该合金的电阻率,现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻,假设流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别为DL,测得DL、I、U表示的电阻率的关系式为p=.1臼陶马淙正知,毒褪利性器趾ml宣示於11,eh,西氐冽4aitr外十融器三联为1工JJITIj#Flu3rMrv148J3ttitjj；由WJ&fwni0.4Hw,肿标加工=12,Hhitrif.-J,yJtTil；t21工口折*隔市差,ft:小哼埠备AIL密造七:,1,心二m.6.12021山东在测量金

11、属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下：待测金属丝：R阻值约4Q,额定电流约0.5A;电压表：V量程3V,内阻约3KQ;电流表：Ai量程0.6A,内阻约0.2;A2量程3A,内阻约0.05;电源：Ei电动势3V,内阻不计；E2电动势12V,内阻不计；滑动变阻器：R最大阻值约20;螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S;导线.、电源应选假设滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选均填器材代号,在虚线框内见做题卡完成电路原理图.【分析】：电压表的量程最大为3V,因此电源选择E1;通过电阻的额定电流为0.5A,因此,电流表选A1;除此之外,还得判断电流表的内外接看电阻之比答案：AEi电路图如图*

12、r&|考点：仪器的选取电流表、电源、电路原理图7.在“测定金属丝的电阻率的实验中,某同学进行了如下测量：1用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量3次,求出其平均值L;其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为cmo用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d;其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为mm甲乙2采用图丙所示的电路测量金属丝的电阻,那么金属丝电阻的测量值比真实值选填“偏大或“偏小.最后由公式p=计算出金属丝的电阻率用直接测量的物理量表示.SU(1)24,12*24.11.0,5160.519;偏小,考点：电流表外接

13、法、误差分析、刻度尺读数、螺旋测微器读数、电阻率表达式8.12021广东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.(1)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甲和图乙所示,长度为cm,直径为mm圆柱体甲乙丙(2)按图丙连接电路后,实验操作如下：将滑动变阻器R的阻值置于最(选填“大或“小)处；将5拨向接点1,闭合Si,调节R,使电流表示数为I.；将电阻箱R的阻值调至最(选填“大或“小),将S拨向接点2;保持Ri不变,调节电使电流表示数仍为I.,此时R阻值为12808由此可知,圆柱体的电阻为Qo(1)5,01；5.315(2)大；大：1280考点：游

14、标卡尺、螺旋测微器的读数、替代法测电阻替代法测电阻在2021年新课标考察9.12021山东】实验室购置了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0mR,查得铜的电阻率为1.7108m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻R,从而确定导线的实RxR0际长度.可供使用的器材有：电流表：量程0.6A,内阻约为0.2电压表：量程3v,内阻约9K滑动变阻器R:最大阻值5滑动变阻器R:最大阻值20定值电阻：R)=3Q;电源：电动势6V,内阻可不计；开关、导线假设干.答复以下问题：(1)实验中滑动变阻器应选闭合开关S前应将滑片移至端(填a或b)(2)在实

15、物图(见做题卡)中,已正确连接了局部导线,请根据图甲电路完成剩余局部的连接.(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A时,电压表示数如图乙所示,读数为V.(4)导线实际长度为m(保存2位有效数字)【分析】：先估算出电阻值,通过电流表的量程计算电路中电阻的最小值,再计算接入电路中R的局部应该为多大.根据伏安法测出的电阻为Rx和R0的总和.(1)被测电阻的阻值约为Rx-1.710810061.7,而电路中最大电流为s1.0106E6Im=0.6A,所以电路中总电阻的最小值为R10,那么滑动变阻器的阻值最小Im0.6为R动=R-Rx-R0=5.3Q,故滑动变阻器应选择R;在电路中滑动变阻器为限

16、流接法,闭合开关之前,其阻值应置于最大值处,即a处.【测量电路的总电阻肯定大于3欧,因此,为了使得电流变化范围大,滑动变阻器应该选用R21(2)电路连接如下图3电压表的读数为2.30VoRx；,代入数据,解得导线的实际长度为l=94mo494【后两个答案有误差范围】4被测电阻的测量值为RxUR,答案：1R2a2见解析32.30考点：限流接法滑动变阻器的选取问题、实物图的连接、电压表的读数、欧姆定律计算电阻、电阻定律难点：滑动变阻器的选取根据待测电阻大小选取滑动变阻器：限流法得选一个比待测电阻大的不太多的滑变,分压法选择一个与待测电阻大小差不多的滑变；计算导线实际长度计算量大10.12021北京

17、】在“测定金属的电阻率实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路局部的长度约为50cm.1用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如下图,其读数应为mm亥值接近屡次测量的平均值.2用伏安法测金属丝的电阻R.实验所用器材为：电池组电动势3V,内阻约10、电流表内阻约0.1、电压表内阻约3kQ、滑动变阻器R020,额定电流2A、开关、导线假设干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实3测量,记录数据如下次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知,他

18、们测量R采用的是选填“甲或“乙图.甲乙3图丙是测量R的实验器材实物图图中已连接了局部导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据2所选的电路图,补充完成图丙中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.4这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图丁所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图丁中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线.由图线得到金属丝的阻值R=Q保存两位有效数字.5根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为填选项前的符号.A.1x10-2Q-mB.1x10-3Q-mC.1x10-6Q-mD.1x10-8Q-m6任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,以下关于误差的说法中正确的选项是有多个正确选项.A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.假设将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消