实验二-测金属丝的电阻率.docx

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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：尺（阻值约4 C,额定电流约0.5 A）；电压表：V（量程3V,内阻约3kQ）：电流表：Ai（量程0.6 A,内阻约0.2 Q）；A2（量程3A,内阻约0.05 Q）；电源：e（电源电压为3

2、 V）；&（电源电压为I2V）；滑动变阻器：R（最大阻值约20 Q）；螺旋测微器；亳米刻度尺；开关S；导线.（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如以下列图，读数为 mm.电流表：量程0.6A,内阻约为0.2 C;电压表：量程3v,内阻约9K。；滑动变阻器Ri：最大限值5。；滑动变阻器Rz：最大阻值200;定值电阻：Ro=3C；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填“RJ或R2”，闭合开关S前应将滑片移至端填或“b”.2在实物图见答题卡中，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

3、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RO的总和。(1)被测电阻的阻值约为1.7x10-8=而电路中最大电流为s1.0x10E 6I-fO. 6A,所以电路中总电阻的最小值为R =0 = 100,那么滑动变阻器的阻值最 An 。6小为R .尸R-RR0=5. 3Q,故滑动变阻器应选择瓯在电路中滑动变阻器为限流接法，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

4、R2】电路连接如以卜列图(3)电压表的读数为2. 30Vo(4)被测电阻的测量值为a=3-凡，Rv = 0!，代入数据,解得导线的实际长度为/=9饰。1s答案：(1)R? a (2)见解析(3)2.30 (4)94【后两个答案有误差范围】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. 2012北京】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

5、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以下列图，其读数应为mn】（该值 接近屡次测量的平均值）.（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组（电动势3V,内阻约1C）、电流表（内 阻约0.1C）、电压表（内阻约3kQ）、滑动变阻器R（0-20Q,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，进展实验测量，记录数据如下：次数1234567U/VO.IO0.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知.他们测量区采用的是（选填“甲”或乙）

6、图.（3）图丙是测量Rx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.清根据（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.这个小组的同学在坐标纸上建设U、I坐标系，如图丁所示，图中已标出r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Rx=C（保存两位有效数字）.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.IxlO-QmB.lxlOQmC.lxlO-6QmD.lxlO-8nm（6）任何实验测最都存在误差.本实验所用测量仪器

7、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，可以消除由测量仪表引起的系统误差D.ffl U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差【分析】：1.螺旋测微器的读数；2.根据数据来选择滑动变阻器的接法；分压接法的特点;3.实物连接图题目说了电压表不至于被烧坏，滑动变阻器接入最大；4.描点，作图，求 斜率R; 5.根据电阻定律求解电阻率；6.系统误差和偶然误差。此题出的非常好，题目非常常规，考的知识点简单，但很多。系统的实验过

8、程！难度有些大。【答案】(1)0.3950.399均可(2)甲(3)如图(4)如图4.34.7均可(5)C (6)C、D考点：螺旋测微器的读数、电流表的内外接法、U-I图像计算电阻、电阻定律、误差类型（2）假设滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量准确，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. 5 mm+27.4X0.01 mm= 1.774 mm.（2）在用伏安法测也阻的实脸中，为使测量尽量准确，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0.5 A,所以电

9、流表选Ai,电源选自即可.电路原理图如以 下列图.答案 1.774（ 1.7721.776均正确）（2）A 见解析图在“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 刻度位置如以下列图，用米尺测出金属丝的长度/，金属丝的电阻大约为5 Q,先用伏安法 测出金属丝的电阻凡然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.（I）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。3 V,内阻10kQB.电压表015 V,内阻50kCLt20C.电流表00.6 A,内阻0.05 C1邑15D.电流表03A,内阻0.01 CE.滑动变阻器，。

10、10CF.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,滑动变阻器应选.（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接线如以下列图，请指出该同学实物接线中的两处明显错误.错误1:错误2： 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 =答案（1）0.680 （2）A C E导线连接在滑动变阻器的滑片上采用了电流表内接 法4/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0.5 mm,可动刻度上接近第18个刻度线，可以估读0.180 mm,所以该金属丝直径应为 0.5 mm+0.180 in

11、m=0.680 mm.（2）由电路图知电源是两节干电池，电动势是3 V,用3 V量程的电压表A:因为电阻丝的 电阻大约为5Q,如果把3 V的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6A,因此用量程是0.6 A的电流表C;此题中金属丝的也阻大约为5 C,为了减小实验误差，应选10。的滑动变 阻器E.（3）由可得：=号/.考点2:数据处理及误差分析 例I 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/=0.720 m,用螺旋测微器测出金属丝直径（刻度位置如以下列图）， 用伏安法测出金属丝的电阻（阻值大约为5 C）,然后计算出该金属材料的电阻率.在用伏安 法测

12、定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A.直流电源上（输出电压为3 V）B.电流表A（量程00.6 A,内阻约0.125。）C.电压表V（量程03V,内阻3kQ）D.滑动变阻器4（最大阻值20 Q）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.假设根据伏安法测出金属丝的阻值为R、= 4.0 Q,那么这种金属材料的电阻率为 Qm(保存两位有效数字).答案 0.600 (2)如以下列图(3)I.6X I0-6DC1 口 解析 (3)由一=得=十=,将 Rv=4.0C、/=0.720 m、4=0.600 mm=0.600 X 1

13、()一3 JI T,in 代入得 p% 1.6X 10-6 Q m.2-1在“探究决定导体电阻的因素”的实验中，待测金属丝的电阻尺约为5 Q,实 验室备有以下实验器材：A.电压表(量程。3 V,内阻约为15 kC)B.电压表做量程015 V,内阻约为75kC)C.电流表量程03 A,内阻约为0.2 C)D.电流表仪量程00.6 A,内阻约为1 Q)E.变阻器 R(0100Q, 0.6 A)F.变阻器/?2(02 000C, 0.1 A)G.电池组风电动势为3 V,内阻约为0.3 C)H.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

14、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.(3)假设用亳米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm,螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表 的示数如以下列图，那么金属丝的直径为 mm,电阻值为 Q.答案(l)ADEGH (2)乙实物图见解析(3)0.637(0.6360.638 均可)2.4解析(1)由于电源的电动势为3 V,所以电压表应选A;被测电阻约为5C,电路中的最大F 3电流约为/=：=之=0.6 A,电流表应选D：根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器 Kx 3应选E;还要选用电池和开关，导线假设干.故应选用的实险器材有

15、A、D、E、G、H.(2)由于黄,晟，应采用电流表外接法，应选如图乙所示电路，实物连接如以下列图.(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.637 mm,从电压表可以读出电阻两端电压为1.20V,从业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心=华=热/=2.4 Q.I.V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、电压表与电流表的读数【稳固训练】2013山东】图甲为一游标卡尺的构造示意图，当测量一钢唱帽的内径时，应该用游标卡尺的(选填A B或C)进展测量;示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为mm。A; d=llmm+0.05mmX6=1

16、1.30mm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，示数如以下列图，读数为 mm。0.617mm2012山东】用螺旋测微器测量金属丝的底径，示数如以下列图，读数为 mm。1.7732014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。螺旋测微器和游标k尺的示数如图a和图b所示。由上图读得网柱体的直径为mm,长度为cm.1.843mm;4.240cm化单位的时候注意有效数字2014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

17、和长度分别为D、L,测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为p=。1. 2012山东】在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：&限值约4Q,额定电流约().5 A；电压表：V量程3V,内阻约3KC；电流表：A,量程0.6 A,内阻约0.2Q；A2量程3 A,内阻约0.05C；电源：E.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2()。；螺旋测微器；率米刻度尺；开关S;导线。假设滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量准确，电流表应选、电源应选均填器材代号，在虚线框内见答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

18、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：Ai Ei电路图如图考点：仪器的选取电流表、电源卜电路原理图在“测定金属丝的电阻率的实验中.某同学进展了如下测量：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cm。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。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PK+算出金属

19、丝的电阻率（用直接测量的物理量表示）。考点：电流表外接法、误差分析、刻度尺读数、螺旋测微器读数、电阻率表达式2012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。2按图丙连接电路后，实验操作如下：将滑动变阻器Ri的阻值置于最（选填大”或小”）处;将S2拨向接点1,闭合S1,调节 Ri,使电流表示数为Io；将电阻箱R2的阻值调至最（选填“大”或“小”），将S2拨向接点2;保持Ri不变，调节R2, 使电流表示数仍为Io,此时R2阻值为1280Q;由此可知，圆柱体的电阻为考点：游标卡尺、螺旋测微器的读数、替代法测电阻替代法测电阻在2011年新课标考察2014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L0mm2,查得铜的电阻率为l.7xl(r8Q.w,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。ES图甲可供使用的器材有: