《高考备考指南 物理 》课件-实验八　测定金属丝的电阻率

实验八测定金属丝的电阻率(本栏目对应配套训练P72~73)知识巩固练习1.某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校零时的示数如图甲所示，测量金属板厚度时的示数如图乙所示.图甲所示读数为____________mm，图乙所示读数为____________mm，所测金属板的厚度为____________mm.

【答案】0.010(0.009或0.011亦可)6.870(6.869或6.871亦可)6.860(6.858~6.862亦可)【解析】依据螺旋测微器读数的基本原理，0.5mm以上的值在主尺上读出，而在螺旋尺上要估读到0.001mm，则图甲读数为0.010mm，图乙读数为6.870mm，故金属板的厚度d＝6.870mm－0.010mm＝6.860mm.2.下面两图为某次实验中两电表的示数情况.电流表A的示数为____________A，电压表V的示数为____________V.

【答案】0.37.53.在测量铅笔芯电阻率的实验中，取一支4B铅笔，去掉两端笔芯外木质部分，不损伤笔芯，如图甲所示安放在接线支座上.(1)用刻度尺量得笔芯长度L＝20.0cm，螺旋测微器测量笔芯的直径读数如图乙所示.笔芯的直径d＝____________mm.

(2)若待测电阻为几欧姆，乙同学采用实验室提供的下列器材测定铅笔芯电阻.A.待测笔芯B.电流表(0~0.6A，内阻约1Ω)C.电流表(0~3A，内阻约0.5Ω)D.电压表(0~3V，内阻约6kΩ)E.电压表(0~15V，内阻约30kΩ)F.滑动变阻器(0~10Ω)G.电源(3V)H.开关、导线若干要进一步精确测量笔芯的电阻率，电流表应选____________，电压表应选____________.(只填代号字母)

(3)请根据实验要求在图甲中用笔画线代替导线(只配有两根导线)完成电路连接.(4)实验测量过程中，电压表读数为U，电流表读数为I.铅笔芯电阻率的计算式为ρ＝____________(用以上各小题中字母表示).

【答案】(1)1.200(2)BD(3)如图(4)π【解析】(1)由题图所示螺旋测微器可知，其示数为1mm＋20.0×0.01mm＝1.200mm.(2)电源电动势3V，则电压表选择D；待测电阻约为几欧姆，则电路中可能出现的最大电流不超过0.6A，则电流表选择B.(3)由题意可知，待测电阻阻值很小，约为几欧姆，小于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器可以采用限流接法.电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表采用外接法，实物电路图如图所示.(4)根据欧姆定律R＝UI，又R＝ρLS＝ρL14π4.在“测定金属的电阻率”实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5Ω.实验室备有下列实验器材：A.电压表V1(量程3V，内阻约为15kΩ)B.电压表V2(量程15V，内阻约为75kΩ)C.电流表A1(量程3A，内阻约为0.2Ω)D.电流表A2(量程600mA，内阻约1Ω)E.滑动变阻器R1(0~10.0Ω，0.6A)F.滑动变阻器R2(0~2000Ω，0.1A)G.电池E(电动势为3V，内阻约为0.3Ω)H.开关S，导线若干(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材除G、H外，还有____________.

(2)为减小实验误差，应选用下图中____________(填“甲”或“乙”)为该实验的电路图.此接法的测量值____________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值.

(3)若两电表的示数分别如图丙所示，则电阻值为____________Ω(保留2位有效数字).

【答案】(1)A、D、E(2)甲小于(3)4.8【解析】(1)电源电动势为3V，则电压表选A；电路中的最大电阻均为I＝ER＝3V5Ω＝0.6A(2)因为RRA＝3，RVR＝5000，所以RVR(3)有图可知，电压表的示数为2.4V，电流表的示数为0.5A，则电阻值为R＝UI＝4.8Ω综合提升练习5.某同学做“测定金属电阻率”的实验.(1)需要通过实验直接测量的物理量有________________________________________________________________________(写出名称和符号).

(2)该同学采用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属丝的电阻.有以下器材可供选择(要求测量结果尽量准确)：A.电池组(3V，内阻约1Ω)B.电流表(0~3A，内阻约0.025Ω)C.电流表(0~0.6A，内阻约0.125Ω)D.电压表(0~3V，内阻约3kΩ)E.电压表(0~15V，内阻约15kΩ)F.滑动变阻器(0~20Ω，1A)G.滑动变阻器(0~1000Ω，0.3A)H.开关、导线实验时应选用的器材是____________(填写各器材的字母代号).

请在虚线框甲中画出实验电路图.甲该同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图乙所示.由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为____________Ω(结果保留2位有效数字).

乙丙(3)用伏安法测金属丝电阻存在系统误差.为了减少系统误差，有人设计了如图丙所示的实验方案，其中Rx是待测电阻，R是电阻箱，R1、R2是已知阻值的定值电阻.合上开关S，灵敏电流计的指针偏转.将R调至阻值为R0时，灵敏电流计的示数为零.由此可计算出待测电阻Rx＝(用R1、R2、R0表示).

【答案】(1)加在金属丝两端的电压U，通过金属丝的电流I，金属丝的长度L，金属丝的直径D(2)ACDFH如图所示5.2(3)R2R【解析】(1)根据欧姆定律有R＝UI.电阻R＝ρLS，S＝14πD2，可得电阻率ρ＝πUD24IL.(2)因采用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属丝的电阻，所以要求通过的电流不能太大，电流表应选C.又因电动势为3V，电压表应选D.电源应选A.因滑动变阻器最大电阻大于待测电阻，考虑变阻器用限流式接法，由ER＋r≥23IA可求得外电路最小