《走向高考》賈鳳山7-4實(shí)驗(yàn)測定金屬的電阻率描繪

1、fl三WTT第4講龔斑二描繡/h燈泡的伏妥特yaffil實(shí)驗(yàn)（）測崔金屬的電阻率I增Ax復(fù)習(xí)人物用KDTY考點(diǎn)體驗(yàn)空測定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)會使用各種常用電學(xué)儀器以及正確讀數(shù).2. 學(xué)會使用螺旋測微器以及正確讀數(shù).3學(xué)會用伏安法測量電阻的阻值，從而測出金屬的 電阻率.A11HHy勻人畫飭理走向戛勻人畫飭理走向曹實(shí)驗(yàn)原理1. 把金屬絲接入電路中， 用伏安法測導(dǎo)線的電阻R(R =y )電路原理如圖所示2. 用米尺a得接入電路中 的金屬絲的有效長度Z,用螺旋 測微器量得金厲絲的直徑，算 出橫截面積S3. 利用電阻定律R= P ,得出金屬絲電阻率的公 式農(nóng)疝附螺旋測微器的讀數(shù)原理螺旋測微器內(nèi)部

2、測微螺桿的螺距是0.5mm,則圓周上 的點(diǎn)轉(zhuǎn)一周，螺桿前進(jìn)或后退05inin將大圓周分成50等 份，則圓周上的點(diǎn)轉(zhuǎn)過一等份，螺桿前進(jìn)或后退O.Olmm. 固定刻度的最小分度對應(yīng)螺距，即OJmni,活動刻度的最 小分度對應(yīng)螺距的1/50,即O.Olmm. r *#先從固定刻度上讀出半毫米整數(shù)倍的部分，不足半 毫米的部分由可動刻度讀出，即看可動刻度上的第幾條刻 度線與固定刻度線上的橫線重合，從而讀出可動刻度示數(shù) （注意估讀）.即有：測量長度=固定刻度示數(shù)+可動刻度示數(shù)X精確 度.（注意單位為mm）如圖所示，固定刻度示數(shù)2（）mm, 不足半米部分從可動刻度上讀的示數(shù)為161格，最后的 讀數(shù)為 2 2

3、.0mm+16.1mmX0.01mtn=2.161iiitn.02015實(shí)驗(yàn)器材被測金屬絲，米尺，螺旋測微器，電壓喪，電流 表，直流電源，電鍵，滑動變阻器，導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)步驟1. 用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上三個(gè)不同位置各 測一次直徑，求出其平均值d,計(jì)算出導(dǎo)線的橫面積S2. 按上圖所示的電路原理圖連接好用伏安法測電阻 的實(shí)驗(yàn)電路.3. 用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的 有效長度，反復(fù)測量3次，求出其平均值/LI4.把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻出導(dǎo)線電阻尺的平均值.1 */ J5林L */ JIii值最大的位置，電路經(jīng)檢査確認(rèn)無誤后，閉合電鍵s改變 滑動變阻器滑動片的位

4、置，分別讀出幾組相應(yīng)的電流表、 電壓表的示數(shù)/和t/的值，記入記錄表格內(nèi)，斷開電鍵s求5. 將測得R、/、的值，代入電阻率計(jì)算公式= 晉中，計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率.6. 拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材.注意事項(xiàng)1. (1)為了準(zhǔn)確，應(yīng)在金屬導(dǎo)線連入電路前測導(dǎo)線直 徑并求平均值，應(yīng)測fi拉直懸空的連入電路的導(dǎo)線的有效 長度，且各三次，取平均值(2)由于被測導(dǎo)線電阻較小，測S電路應(yīng)選用電流表 外接線路，且測電阻時(shí)，電流不宜過大，通電時(shí)間不宜太 長.為準(zhǔn)確求出平均值，應(yīng)采用f/-/圖象法求電阻.(4)對螺旋測微器讀數(shù)時(shí)，毫米的整數(shù)部分由固定刻 度讀出，并且注意半毫米刻度線是否鋸出.化.P的,化化1i設(shè)

5、*設(shè)*訶人囂檢現(xiàn)走向*g*訶人囂檢現(xiàn)2.實(shí)驗(yàn)誤差的來源與分析來源:(1)直徑測量；(2)長度測量；(3)測量電路中電 流表及電壓表對電阻測量的影響;(4)通電電流大小，時(shí)間長短，若通電時(shí)間長致使電阻絲發(fā)熱，電阻率隨之變由于本實(shí)驗(yàn)采用電流表外接法，所以R* / w- L U三w “體3考例3某同學(xué)測繪標(biāo)有“48V,03A”小燈泡的電 功率隨電壓變化的圖象，要使小燈泡兩端電壓從0到4.8V 連續(xù)變化，為了使測量盡可能地準(zhǔn)確，除了導(dǎo)線和開關(guān) 外，可供選擇的儀器還有量程00.6A,內(nèi)阻約為m 量程03A,內(nèi)阻約為0.2Q 量程06V,內(nèi)阻約為2IQ 量程015V,內(nèi)阻約為4.5knA.B.C.D.E.

6、G.電流表： 電流表： 電壓表： 電壓表S滑動變阻器：阻值范圍0200,額定電流2A 滑動變阻器：阻值范圍02kn,額定電流05A 電池組：電動勢6V,內(nèi)阻約為10（屮刃走向勇(1) 選用的器材代號為;(2) 畫出電路圖；(3) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量的數(shù)據(jù)描出P-U圖線，如圖所示,則小燈泡在15 V電壓下的電阻值=Ih人*理解析】(1)根據(jù)小燈泡的額定電壓為4.8V,額定電流 為U.3A,電流表選擇A,電壓表選擇C由于使小燈泡兩端 電壓由0至4.8V連續(xù)變化，應(yīng)采用分壓電路，滑動變阻器 阻值不宜太大，應(yīng)選E因此選用安培表外接電路，電路如圖所示.(2)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻7 =（3）由圖象可得小燈泡在

7、1.5V電壓時(shí)功率為1.0W, 此時(shí)小燈泡的電阻為Ry - 2.2511答案 1 （l）ACEG （2）如圖所示（3）2.25變成訓(xùn)址廠金故匸走向夏f /WM（2009- 4b京海淀模擬）現(xiàn)在要測量一只額定電壓為劉=3V的小燈泡L的額定功率P（約為0JW）.實(shí)驗(yàn)室備有如B下器林M電流表（量程2（MlmA,內(nèi)阻r=l（m）Q電流表 （量程3O（hnA,內(nèi)阻約為幾歐姆）H定值電IW?（1O0）U滑動變阻器心01000,（b5A）電源砲=5V, E1Q）單刀開關(guān)-個(gè)、導(dǎo)線若干RSIggUrz 盡H設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路（畫在方框中）.mImIE按中設(shè)計(jì)的電路圖把圖中儀器連接起來(3)寫岀主要的操作步驟：(4

8、)實(shí)驗(yàn)中計(jì)算燈泡額定功率的表達(dá)式為： .(必須用題中給定的符號及你在(3)中設(shè)計(jì)的記錄符號 來表示)ye(b)按設(shè)計(jì)好的電路圖連接好電路，開關(guān)S閉合前,滑動變阻器的滑片p應(yīng)移至阻值最大的位置.閉合開關(guān)S,10+10流表的示數(shù)sA= ISOmA,斷開開關(guān)s,廠冷，M移動滑片P,電流表的示數(shù)/產(chǎn)冷=使小燈泡正常發(fā)光，同時(shí)記下此時(shí)電拆除電路、整理儀器.(4)尸=5厶一人)刃-人畫盤實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理命題規(guī)律 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求及條件，確定實(shí)驗(yàn)原 理、步驟、數(shù)據(jù)處理.I考例4(2M8 江蘇模擬)某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)fi相同時(shí)，電阻與截面積的關(guān)系，選取了材料相同.質(zhì)fi 相等的5卷導(dǎo)線，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(

9、1)用螺旋測微器測量某一導(dǎo)線的直徑如下圖所 示.讀得直徑=mm.亍匸蜜輝刃-人畫盤15電阻R(n)1210.5040.7841.1331.7533.135(2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù):請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻尺與截面積 S是否滿足反比關(guān)系？若滿足反比關(guān)系，請說明理由；若 不滿足，請寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系.(3)若導(dǎo)線的電阻率“ = 5.1X10-7.5,則表中阻值 為3n的導(dǎo)線長度匸m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).HI走向*PT習(xí)人菱盤I解析I (1)固定刻度讀數(shù)為Imm,可動刻度讀數(shù)為B0,200mni,所以讀數(shù)為 1.200mm.(2)由表中數(shù)據(jù)，分析發(fā)現(xiàn)/?V常量

10、，所以/?與S不滿 H足反比關(guān)系.根據(jù)電阻公式件得/型，代入數(shù)據(jù)得/-19m.SP答案 1.200(2)不滿足，/?與W成反比(或/2 =常 *) (3)19習(xí)人菱盤不要受第（2）問影響.總結(jié)評述本題考査螺旋測微器讀數(shù)及考査學(xué)生分析數(shù)據(jù)，處理實(shí)際問題的能力.（2）問中是在質(zhì)量一定時(shí)/? 與S的關(guān)系，（3）問中的公式尺=0是物理上得到的公式，走向*m A$ it 1）（練 0-（2009-江蘇）有一根圓臺狀勻質(zhì)合金棒如圖甲所示， 某同學(xué)猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率P、長度E 和兩底面直徑乩D有關(guān).他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：L屮走向*m A（1）用游標(biāo)卡尺測量合金棒的兩底面直徑、和長度r f圖乙中游

11、標(biāo)卡尺（游標(biāo)尺上有2U個(gè)等分刻度）的讀數(shù)乙=IWWWcm.9主尺10II山“山呻訓(xùn)|卅I1012 (rm)游標(biāo)尺 0電(O.6A,0.4n 20&0e合令*工llllIllllIlIH (111巾 （6V只不計(jì)）（2）測量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖丙所示（相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出）.該合金棒的電阻約為幾個(gè)歐 姆.圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是.（用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示）.（3）改正電路后，通過實(shí)驗(yàn)測得合金棒的電阻K =6.72Q.根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為、長為f八 直徑分別為 和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為/?才=1330、心= 3.38Q 他發(fā)現(xiàn)；在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R滿足爐= 心心由此推

12、斷該圓臺狀合金棒的電阻尺=（用P、L、d）解析（1=（99 + 身mtn=99.4()mm.，WM；三行-.-MV 掙(2)本實(shí)驗(yàn)為測定一個(gè)幾歐姆的電阻的阻值.在用伏安法測量其兩端的電壓和電流時(shí)，因安培表內(nèi)阻較小，為了減小誤差，應(yīng)用安培表外接法，線的連接使用的是安 培表內(nèi)接法.走向萼(3)根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為小 長為幾 直徑分別為rf和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為心-13.3Q,心3.38O,即心口:斤心仃祁而電阻R滿足爐12丿心心，將/?護(hù)心代入得/?輜.答案(1)9.940 軟C n mW w空考例5（2009 江蘇模擬）小電珠燈絲的電阻會隨溫 .度的升高而增大，某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，利用下列實(shí)驗(yàn) H 器材：電壓表、電流表、滑動變阻器（變化范圍。WQ）、 B