高考物理大一轮复习第七章恒定电流实验10探究导体电阻与其影响因素的定量关系一等奖公开课课件

实验10探究导体电阻与其影响因素的定量关系（必考）[考纲解读]（1）探究导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料之间的定量关系。（2）掌握控制变量法在物理实验中的应用。（3）掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法。（4）掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。（5）会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率。

一、螺旋测微器1.构造：如图所示是常用的螺旋测微器。它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上。2.原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01mm。即螺旋测微器的精确度为0.01mm。读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，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，小数部分由可动刻度读出。

测量值（mm）＝固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露出）＋可动刻度数（估读一位）×0.01（mm）。

温馨提示螺旋测微器需要估读最后一位数字为估计数字，读数和记数时估计位为有效数字的最后一位。例如如图所示，固定刻度示数为2.0mm，不足半毫米从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm。

二、探究导体电阻与其影响因素的定量关系1.实验器材电源，开关，滑动变阻器，电压表，刻度尺，四段不同的金属导体a、b、c、d（a、b、c为镍铬合金丝，d为康铜丝；a、b长度不同，横截面积相同；c横截面积与a不同，长度相同；d的横截面积与长度都与a相同）。

2.实验步骤（1）测量各段金属丝的横截面积。（2）请按照如图所示的电路图连接好电路，并将滑动变阻器调到阻值最大处。

三、探究导体电阻与材料的关系1.先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。2.电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法。3.电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。注意事项误差分学1.完成下列读数考点一螺旋测微器、游标卡尺的读数

A.

mm

B.

mm

C.

mm

D.

mm。答案

a.0.482（0.481～0.483）b.0.532（0.531～0.533）c.4.078（4.076～4.078）d.5.666（5.665～5.667）

2.使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图所示，则甲、乙金属丝的直径分别为

mm，

mm。解析对图甲：甲固定刻度示数为2.0mm，不足半毫米的从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm。对图乙：乙金属丝的直径为4.6×0.01mm＝0.046mm。答案2.150

0.046（0.045～0.047）

考点二探究导体电阻与其影响因素的定量关系1.如图所示为“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的电路。a、b、c、d是不同的金属导体，b、c、d与a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同，c与a横截面积不同，d与a材料不同，各导体两端的理想电压表的示数分别用Ua、Ub、Uc、Ud表示。下列说法错误的是（）

A.开关闭合前，需移动滑片使滑动变阻器的阻值最大B.研究电阻与长度的关系时，需分别测量a、b两条导体两端的电压值C.如果Ua＜Uc，说明导体c的横截面积大于导体a的横截面积D.如果Ua＜Ud，说明导体d材料的电阻率大于导体a材料的电阻率

答案C2.“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝。现有四根镍铬合金丝和两根康铜合金丝，其规格如下表所示。编号材料长度/m横截面/mm2A镍铬合金0.80.8B镍铬合金0.50.5C镍铬合金0.30.5D镍铬合金0.31.0E康铜合金0.30.5F康铜合金0.80.8解析（1）本实验采用的是控制变量法，分别选用导体材料相同、横截面积相同时，导体的长度不同，B、C符合要求；选用导体材料相同、长度相同时，导体的横截面积不同，C、D符合要求；选用导体横截面积相同、长度相同时，导体的材料不同，C、E符合要求。故选B、C、D、E。（2）不正确，因为它们的材料不完全相同（3）不能探究出。实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压相等答案（1）BCDE（2）见解析（3）见解析考点三伏安法测电阻（或电阻率）

（3）仪器选择的一般步骤①首先选择唯一性的器材；②粗画电路图（暂不接电流表和电压表）；③估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度的偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材。1.某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l＝0.720m，用螺旋测微器测出金属丝直径（刻度位置如图所示），用伏安法测出金属丝的电阻（阻值大约为5Ω），然后计算出该金属材料的电阻率。在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A.直流电源（输出电压为3V）B.电流表

A（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）C.电压表

V（量程0～3V，内阻3kΩ）D.滑动变阻器（最大阻值20Ω）E.开关、导线等（1）从图中读出金属丝的直径为

mm。（2）根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图。

（3）若根据伏安法测出金属丝的阻值为Rx＝4.0Ω，则这种金属材料的电阻率为

Ω·m（保留两位有效数字）。

答案（1）0.600（2）如图所示

（3）1.6×10－62.在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω，实验室备有下列实验器材：A.电压表

（量程0～3V，内阻约为15kΩ）B.电压表（量程0～15V，内阻约为75kΩ）C.电流表

（量程0～3A，内阻约为0.2Ω）D.电流表

（量程0～0.6A，内阻约为1Ω）E.变阻器R1（0～10Ω，0.6A）F.变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）G.电池组E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）H.开关S，导线若干

（1）为减小实验误差，应选用的实验器材有

（填代号）。（2）为减小实验误差，应选用图中

（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。（3）若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示，则金属丝的直径为

mm，电阻值为

Ω。答案（1）ADEGH（2）乙实物图见解析（3）0.635

2.43.（2016·浙江理综）某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表。采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R1，其阻值约为5Ω。

（1）测R1阻值的最优连接方式为导线①连接

（填