高考物理大一輪復(fù)習(xí)第八章恒定電流實(shí)驗(yàn)八測定金屬的電阻率課件.ppt

實(shí)驗(yàn)八測定金屬的電阻率,實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),熱點(diǎn)定位,跟蹤訓(xùn)練,實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理解落實(shí)夯基礎(chǔ),注意事項(xiàng)1.螺旋測微器的使用(1)測量前須校對零點(diǎn).(2)測量時,當(dāng)測微螺桿將要接觸被測物體時,要改用微調(diào)旋鈕.(3)螺旋測微器應(yīng)估讀一位,即以mm作單位,應(yīng)讀到小數(shù)點(diǎn)后面第三位.2.游標(biāo)卡尺讀數(shù)時注意事項(xiàng)(1)看清精確度(2)主尺上的單位為厘米主尺上標(biāo)識的1,2,3等數(shù)字通常是指厘米,游標(biāo)卡尺主尺上的最小刻度是1mm.例如,讀數(shù)為(50+40.05)mm=50.20mm.,(3)區(qū)分零刻度與游標(biāo)尺最前端例如,讀數(shù)為(14+100.05)mm=14.50mm.,3.測定金屬的電阻率(1)先測直徑,再連電路.應(yīng)該在連入電路之后在拉直的情況下測量待測金屬絲接入電路的兩個端點(diǎn)之間的長度.(2)本實(shí)驗(yàn)中被測金屬絲的電阻值較小,故采用電流表外接法.(3)開關(guān)S閉合前,滑動變阻器的阻值要調(diào)至最大.(4)電流不宜太大(電流表用00.6A量程),通電時間不宜太長,以免金屬絲溫度升高,導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大.,誤差分析1.測量金屬絲直徑、長度以及電流、電壓帶來誤差.,2.電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響,因?yàn)殡娏鞅硗饨?所以Rx測Rx真,由Rx=,知測”“=”或“RV.,答案:見解析,熱點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與改進(jìn),新題體驗(yàn),1.(2016福建質(zhì)檢)國標(biāo)(GB/T)規(guī)定自來水在15時電阻率應(yīng)大于13m.某同學(xué)利用圖(甲)電路測量15自來水的電阻率,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管,細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量,玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移動.實(shí)驗(yàn)器材還有:電源(電動勢約為3V,內(nèi)阻可忽略),電壓表V1(量程為3V,內(nèi)阻很大),電壓表V2(量程為3V,內(nèi)阻很大),定值電阻R1(阻值4k),定值電阻R2(阻值2k),電阻箱R(最大阻值9999),單刀雙擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干,游標(biāo)卡尺,刻度尺.,實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑dB.向玻璃管內(nèi)注滿自來水,并用刻度尺測量水柱長度LC.把S撥到1位置,記錄電壓表V1示數(shù)D.把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同,記錄電阻箱的阻值RE.改變玻璃管內(nèi)水柱長度,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C,D,記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值RF.斷開S,整理好器材(1)測玻璃管內(nèi)徑d時游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖(乙)所示,則d=mm.,解析:(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則,玻璃管內(nèi)徑d=30mm+00.05mm=30.00mm.,答案:(1)30.00,(2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達(dá)式為Rx=(用R1,R2,R表示).,答案:(2),(3)利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù),繪制出如圖(丙)所示的R-關(guān)系圖像.自來水的電阻率=m(保留兩位有效數(shù)字).,答案:(3)14,(4)本實(shí)驗(yàn)中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則自來水電阻率測量結(jié)果將(填“偏大”“不變”或“偏小”).,答案:(4)偏大,2.(2016山東臨沂一中月考)利用如圖所示的電路測定電流表的內(nèi)阻,步驟如下:,閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;再閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半;讀出R2的阻值,即認(rèn)為Rg=R2.已知電流表滿偏電流為500A,其內(nèi)阻約在100左右,實(shí)驗(yàn)室配有的可變電阻有:A.電阻箱(010);B.電阻箱(09999);C.滑動變阻器(0200);D.滑動變阻器(020k).,(1)電路圖中R1應(yīng)選,R2應(yīng)選.,解析:(1)電路中R1阻值應(yīng)遠(yuǎn)大于Rg,R2的阻值比Rg稍大就行,但R2必須是電阻箱,不然不能讀數(shù).故R2應(yīng)選B,R1應(yīng)選D.,答案:(1)DB,(2)若上述實(shí)驗(yàn)中,讀得R2的阻值為100,則電流表內(nèi)阻的測量值和真實(shí)值相比(填“偏大”或“偏小”).,答案:(2)偏小,跟蹤訓(xùn)練即時鞏固測效果,1.如圖(甲)為一段粗細(xì)均勻的新型導(dǎo)電材料棒,現(xiàn)要測量該材料的電阻率.,解析:(1)歐姆表的讀數(shù)為R=20100=2000.,答案:(1)2000,(1)首先用多用電表的歐姆擋(倍率為100)粗測其電阻,指針位置如圖(乙)所示,其讀數(shù)為.,(2)用螺旋測微器測量此新型導(dǎo)電材料棒的直徑d,測量結(jié)果如圖(丙)所示,則d=mm.用游標(biāo)卡尺測量此新型導(dǎo)電材料棒的長度L,測量結(jié)果如圖(丁)所示,則L=mm.,解析:(2)螺旋測微器的讀數(shù)為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盡可能準(zhǔn)確地測量其電阻.A.電流表:量程為0.6A,內(nèi)阻約為0.2B.電壓表:量程為3V,內(nèi)阻約為3kC.滑動變阻器:最大阻值為20,額定電流1AD.電源E:電動勢6VE.開關(guān)S,導(dǎo)線若干請?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)原理電路圖.,解析:(3)因?yàn)楸粶y電阻較大,故采用電流表的內(nèi)接法,如圖所示.,答案:(3)見解析,(4)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖(戊)所示的實(shí)驗(yàn)電路,但是在實(shí)驗(yàn)過程中卻發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電材料棒電阻率的測量明顯偏小,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中有一根導(dǎo)線連接錯誤,該導(dǎo)線是(用導(dǎo)線的序號表示).,解析:(4)電流表應(yīng)該內(nèi)接,故導(dǎo)線錯誤.,答案:(4),(5)如果(3)問實(shí)驗(yàn)電路中電流表示數(shù)為I,電壓表示數(shù)為U,并測出該棒的長度為L,直徑為d,則該材料的電阻率=(用I,U,L,d表示).,答案:(5),2.為準(zhǔn)確測量某種型號螺線管的電阻值,實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了如下器材A.待測螺線管L:電阻RL約為100B.滑動變阻器R:全電阻約為20C.電流表A1:量程100mA,內(nèi)阻約50D.電流表A2:量程0.6A,內(nèi)阻約15E.電壓表V1:量程6V,內(nèi)阻約4kF.電壓表V2:量程3V,內(nèi)阻約2kG.電源E:電動勢9V,內(nèi)阻忽略不計(jì)H.開關(guān)S一個I.導(dǎo)線若干,(1)根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)器材,電流表選用,電壓表選用(填寫實(shí)驗(yàn)器材前面的字母).,解析:(1)由于電源電動勢為9V,比較兩電壓表量程,為使實(shí)驗(yàn)獲得多組數(shù)據(jù),宜采用E(可通過滑動變阻器控制,使之不超量程),由于電路中電流不超過0.06A,電流表選C;,答案:(1)CE,(2)根據(jù)所給器材,在方框中設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)原理圖.,解析:(2)電阻相對于電壓表為較小電阻,宜采用電流表外接法,滑動變阻器總阻值較小,宜采用分壓式,電路如圖所示;,答案:(2)見解析,(3)實(shí)驗(yàn)中因電流表有內(nèi)阻,電壓表內(nèi)阻不是無限大,為了消除電表對測量結(jié)果的影響,小明采用了第二種方案:先將電壓表V1的量程擴(kuò)大為9V,他需要給電壓表(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個電阻;他將改裝后的電壓表按圖示電路連接;,S2保持?jǐn)嚅_,閉合S1,調(diào)節(jié)R和RP,使電流表和電壓表示數(shù)合理,記下兩表示數(shù)為I1,U1;再保持RP阻值不變,閉合S2,記下電流表和電壓表示數(shù)為I2,U2;寫出被測電阻RL=(用電表的讀數(shù)表示).,答案:(3)串聯(lián),3.量程為3V的電壓表,代號為V,其內(nèi)阻大約為3k.現(xiàn)要求測出該電表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值.實(shí)驗(yàn)室中可提供的器材有:取值范圍為0.19999.9的電阻箱,代號為Ra,在本實(shí)驗(yàn)中通過電阻箱的電流不會超過所允許的最大電流;最大電阻為1000、最大電流為0.2A的變阻器,代號為Rb;開路電壓約為5V、內(nèi)阻可忽略不計(jì)的電源,代號為E,開關(guān),代號為S;供連接用的導(dǎo)線若干條.(1)選用這些器材設(shè)計(jì)一個易于操作的測量電路,要求畫出線路圖并標(biāo)出所用器材的代號.,解析:(1)電路圖如圖所示.因?yàn)镽a=9999.910k,沒有符合RaRV條件,所以不能用恒流半偏法.又因?yàn)殡娫磧?nèi)阻r=0,所以供電電壓恒定,可用恒壓半偏法.,答案:見解析,(2)列出測量步驟,并寫出計(jì)算電壓表內(nèi)阻的最后公式.,答案:見解析,4.(2016河南鄭州一模)在高中階段,我們學(xué)過很多測量電阻值的方法,某興趣小組為了測量某個電阻Rx的阻值,設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的電路.同學(xué)們先用多用電表粗略測量了該電阻的阻值,多用電表的示數(shù)如圖(b)所示.然后用如圖(a)所示的電路較為精確地測量了Rx的阻值.已知電路中學(xué)生電源的輸出電壓可調(diào),電流表量程均選擇0.6A(內(nèi)阻不計(jì)),標(biāo)有長度刻度的均勻電阻絲ab的總長度為30.00cm.,(1)利用多用電表測量時,選擇的擋位為“1”擋,則由多用電表指針示數(shù)可知,該電阻的阻值為.,答案:(1)6,解析:(1)多用電表示數(shù)為61=6.,(2)利用如圖(a)所示的電路測量電阻時,先斷開S2,合上S1,當(dāng)調(diào)節(jié)電源輸出電壓為3.00V時,單位長度電阻絲分得的電壓u=V/m,記錄此時電流表A1的