2017-2018學年高中物理 第二章 恒定電流 第6節(jié) 導體的電阻教學案 選修-1

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精第6節(jié) 導體的電阻1.導體的電阻與導體的橫截面積、長度、材料、溫度等有關(guān)。2電阻率是反映材料導電性能的物理量,電阻反映了導體對電流的阻礙作用.3電阻定律的表達式r是電阻的決定式,公式r是電阻的定義式。一、實驗探究：影響導體電阻的因素1與導體電阻有關(guān)因素的測量方法(1)電阻絲橫截面積的測量把電阻絲緊密繞在一個圓柱形物體上(例如鉛筆），用刻度尺測出多匝的寬度，然后除以圈數(shù),得到電阻絲的直徑,進而計算出電阻絲的橫截面積；或用螺旋測微器測出電阻絲的直徑，進而得到電阻絲的橫截面積。（2)電阻絲長度的測量把電阻絲拉直，用刻度尺量出它的長度。(3）電阻的測量連接適當?shù)碾娐?，測量電阻

2、絲兩端的電壓u和通過電阻絲的電流i，由r計算得到電阻。2探究導體電阻與其影響因素的關(guān)系(1）實驗探究項目內(nèi)容實驗?zāi)康奶骄繉w電阻與長度、橫截面積、材料的關(guān)系實驗電路實驗方法控制變量法：在長度、橫截面積、材料三個因素，b、c、d與a分別有一個因素不同實驗原理串聯(lián)的a、b、c、d電流相同，電壓與導體的電阻成正比，測量出它們的電壓就可知道電阻比，從而分析出影響導體電阻大小的有關(guān)因素（2）邏輯推理探究導體電阻與長度的關(guān)系：一條導線可看成有相同長度的多段導線串聯(lián),由串聯(lián)電路的性質(zhì)可分析出導體的電阻rl。導體電阻與橫截面積的關(guān)系：多條長度、材料、橫截面積都相同的導體緊緊束在一起，由并聯(lián)電路的性質(zhì)分析出導體

3、的電阻r。導體電阻與材料的關(guān)系：由實驗探究得到長度、橫截面積相同而材料不同的導體電阻不同。二、電阻定律1內(nèi)容同種材料的導體，其電阻r與它的長度l成正比，與它的橫截面積s成反比；導體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2公式r。3符號意義l表示導體沿電流方向的長度，s表示垂直電流方向的橫截面積，是電阻率，表征材料的導電性能.4材料特性應(yīng)用（1）連接電路的導線一般用電阻率小的金屬制作。（2）金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可用來制作電阻溫度計，精密的電阻溫度計用鉑制作。（3）有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作標準電阻.1自主思考-判一判(1)導體的電阻由導體的長度和橫截面積兩個因素決定.（）

4、（2）一根阻值為r的均勻電阻線,均勻拉長為原來的2倍，電阻變?yōu)?r.（）（3）由r可知,導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比,跟導體中的電流成反比。（）（4)金屬電阻隨溫度變化的原因是熱脹冷縮導致金屬電阻的長短和橫截面積發(fā)生變化，所以金屬的電阻隨溫度變化的幅度不大。()（5)溫度變化導致金屬電阻變化的原因是金屬的電阻率隨溫度變化。（）(6)金屬導線對折或拉伸后電阻發(fā)生變化的原因不是電阻率的變化，而是導線長度、橫截面積的變化.（)2合作探究-議一議(1）由影響導體電阻的因素分析為什么幾個電阻串聯(lián)，總電阻增大，幾個電阻并聯(lián)總電阻減??？提示：幾個電阻串聯(lián)相當于增大了導體的長度，幾個電阻并聯(lián)相當于增大了導

5、體的橫截面積。(2）實驗室中有一種測電阻的儀器叫歐姆表，用該表可以直接測出“220 v100 w”的燈泡不工作時的電阻為幾十歐姆，而用r計算出的電阻為484 ，試探究其原因。提示：用r計算出的電阻是指燈泡正常工作時電阻，正常工作時，燈絲溫度高達幾千度，而用歐姆表測得的是常溫電阻，這也充分說明導體的電阻率與溫度有關(guān).對電阻定律的理解1公式r是導體電阻的決定式，圖2。6.1中所示為一塊長方體鐵塊，若通過電流i1，則r1；若通過電流i2，則r2。圖 2。6。1導體的電阻反映了導體阻礙電流的性質(zhì)，是由導體本身性質(zhì)決定的.2適用條件：溫度一定，粗細均勻的金屬導體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液。3電阻定律是通過大

6、量實驗得出的規(guī)律.4r與r的比較rr意義電阻定律的表達式，也是電阻的決定式電阻的定義式，r與u、i無關(guān)作用提供了測定電阻率的一種方法：r提供了測定電阻的一種方法：伏安法適用范圍適用于粗細均勻的金屬導體或濃度均勻的電解液、等離子體純電阻元件聯(lián)系導體的電阻取決于導體本身的材料、長度和橫截面積，而不是u和i典例如圖2.6。2所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab2bc.當將a與b接入電壓為u的電路中時，電流為i；若將c與d接入電壓為u的電路中，則電流為（）圖26。2a4ib2ic.i d.i解析設(shè)沿ab方向的橫截面積為s1，沿cd方向的橫截面積為s2，則有，ab接入電路時電阻為r1，cd接入電路時電阻

7、為r2，則有，由歐姆定律得電流之比，解得i24i14i，故a正確。答案a公式r的應(yīng)用策略（1)公式r中的l是沿電流方向的導體長度，s是垂直于電流方向的橫截面積。(2）一定幾何形狀的導體，電阻的大小與接入電路的具體方式有關(guān)，在應(yīng)用關(guān)系r求電阻時要注意導體長度和橫截面積的確定。(3）一定形狀的幾何導體當長度和橫截面積發(fā)生變化時，導體的電阻率不變，體積不變,由vsl可知l和s成反比，這是解決此類電阻變化問題的關(guān)鍵. 1一同學將變阻器與一只6 v、68 w的小燈泡l及開關(guān)s串聯(lián)后接在6 v的電源e上，當s閉合時，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光。按圖2。63所示的接法，當滑片p向右滑動時，燈泡將（)圖26.3a變暗b變亮

8、c亮度不變 d可能燒壞燈泡解析:選b由題圖可知，變阻器接入電路的是pb段的電阻絲，由于燈泡的額定電壓等于電源電壓,所以不可能燒壞燈泡.當滑片p向右滑動時，接入電路中的電阻絲變短，電阻減小，燈泡變亮，b選項正確。2.目前集成電路的集成度很高，要求里面的各種電子元件都微型化,集成度越高，電子元件越微型化、越小。圖2.6。4中r1和r2是兩個材料相同、厚度相同、表面為正方形的導體,但r2的尺寸遠遠小于r1的尺寸.通過兩導體的電流方向如圖所示，則關(guān)于這兩個導體的電阻r1、r2關(guān)系的說法正確的是(）圖2。64ar1r2 br1r2cr1r2 d無法確定解析:選c設(shè)正方形導體表面的邊長為a，厚度為d,材料

9、的電阻率為，根據(jù)電阻定律得r，可見正方形電阻的阻值只和材料的電阻率及厚度有關(guān)，與導體的其他尺寸無關(guān),選項c正確。3兩根完全相同的金屬裸導線，如果把其中的一根均勻地拉長到原來的兩倍，把另一根導線對折后絞合起來，則它們的電阻之比為多少?解析：金屬裸導線原來的電阻為r,拉長后l2l，又因為體積vls不變，所以s，所以r44r，對折后l，s2s，所以r，所以rr161。答案：161電阻與電阻率的比較典例關(guān)于導體的電阻及電阻率的說法中，正確的是()a導體對電流的阻礙作用叫做導體的電阻，因此，只有導體有電流通過時，才具有電阻b由r可知，導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比c將一根導線一分

10、為二,則半根導線的電阻和電阻率都是原來的二分之一d某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度降低會突然減小為零解析導體的電阻率由材料本身性質(zhì)決定,并隨溫度變化而變化，導體的電阻與長度、橫截面積有關(guān)，與導體兩端電壓及導體中電流大小無關(guān)，a、b、c錯；電阻率反映材料的導電性能,電阻率常與溫度有關(guān)，存在超導現(xiàn)象，d對。答案d 電阻與電阻率的對比電阻r電阻率描述對象導體材料物理意義反映導體對電流阻礙作用的大小，r大，阻礙作用大反映材料導電性能的好壞，大，導電性能差決定因素由材料、溫度和導體形狀決定由材料、溫度決定,與導體形狀無關(guān)單位歐姆(）歐姆米(m）聯(lián)系r，大，r不一定大，導體對電流阻礙作用不一定大；r大

11、,不一定大，導電性能不一定差1關(guān)于金屬的電阻率，下列說法正確的是（）a純金屬的電阻率小，合金的電阻率較大，絕緣體的電阻率最大b純金屬的電阻率隨溫度的升高而減小，絕緣體的電阻率隨溫度的升高而增大c合金的電阻率隨溫度的升高而減小d電阻率的大小只隨溫度的變化而變化，與材料無關(guān)解析：選a由不同種類金屬的電阻特點知a對。純金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，而合金的電阻率隨溫度的升高增加量很小或不變,b、c錯.電阻率除與溫度有關(guān)外,還與材料有關(guān)，d錯。2關(guān)于材料的電阻率，下列說法中正確的是（）a把一根長導線截成等長的三段，則每段的電阻率都是原來的三分之一b材料的電阻率隨溫度的升高而增大c合金的電阻率大于構(gòu)成

12、該合金的任一純金屬的電阻率d電阻率是反映材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大的導體對電流的阻礙作用越大解析：選c電阻率是材料本身的一種電學特性，與導體的長度、橫截面積無關(guān),a選項錯。金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,半導體材料則相反，b選項錯。合金的電阻率比任一組分的純金屬的電阻率大，c選項對.電阻率大表明材料的導電性能差，不能表明對電流的阻礙作用一定大,因為電阻才是反映對電流阻礙作用大小的物理量，而電阻還跟導體的長度、橫截面積等因素有關(guān),d選項錯.1若常溫下的超導體研制成功，它適于做（)a保險絲b輸電線c電爐絲 d電阻溫度計解析：選b超導體電阻為零，不能產(chǎn)熱可用來做輸電線。2白熾燈的燈絲是

13、由鎢制成的，下列說法中正確的是（)a由于白熾燈正常工作時的燈絲和未接入電路時的燈絲是同一個導體，故兩種情況下電阻相同b白熾燈正常工作時燈絲電阻大于未接入電路時燈絲電阻c白熾燈正常工作時燈絲電阻小于未接入電路時燈絲電阻d條件不足，不能確定解析：選b白熾燈的燈絲為金屬，所以電阻率隨溫度的升高而增大,正常工作時溫度高于不工作時的溫度，所以工作時的電阻大于不工作時的電阻,b對。3. (多選)如圖1所示的滑動變阻器中,a、b、c、d是它的四個接線柱，p是滑動觸片?，F(xiàn)將滑動變阻器接入電路中,并要求滑動觸片p向接線柱c移動時，電路中的電流減小，則接入電路中的接線柱可能是（)圖1aa和b ba和ccb和c d

14、b和d解析:選cd滑動變阻器是通過改變接入電路中的電阻絲長度，使接入電路中的電阻發(fā)生變化的。要使滑動觸片p向c移動時電路中的電流減小,則接入電路中的電阻絲的電阻應(yīng)增大，電阻絲的長度應(yīng)變長?；瑒佑|片p與接線柱c、d之間沒有電阻，所以接入電路中的一個接線柱必須是c或d;在滑動觸片p向c移動時，只有b、p之間的電阻絲長度在變長，所以接入電路的另一個接線柱只能是b?？梢姡尤腚娐分械慕泳€柱可以是b和c，或者是b和d，本題應(yīng)選c和d。4(多選)金屬材料的電阻率有以下特點：一般而言,純金屬的電阻率小,合金的電阻率大；金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，有的金屬電阻率隨溫度變化而顯著變化，有的合金的電阻率幾乎不

15、受溫度的影響。根據(jù)以上的信息,判斷下列說法中正確的是（）a連接電路用的導線一般不用合金來制作b電爐、電阻器的電阻絲一般用合金來制作c電阻溫度計一般用電阻率幾乎不受溫度影響的合金來制作d標準電阻一般用電阻率隨溫度變化而顯著變化的金屬材料制作解析：選ab電路中導線輸送電能,但由于導線本身有電阻,所以導線也要消耗電能，并轉(zhuǎn)化為熱量，導線電阻越小,在其他條件一定的情況下，損耗的電能也越小,故應(yīng)選擇電阻率小的材料,由提供的信息純金屬較合適;電爐等電熱器是利用電流的熱效應(yīng)工作,流過電熱器的電流與導線上的電流相等,但電熱器卻能明顯發(fā)熱，說明其電阻大,選擇電阻率大的合金絲較合適；電阻溫度計是利用材料的電阻率隨

16、溫度有明顯變化的原理工作的，電阻率幾乎不受溫度影響的顯然不能成為電阻溫度計的材料。綜上所述，正確的判斷應(yīng)為a、b。5。兩根材料相同的均勻?qū)Ь€a和b,其長度分別為l和2l，串聯(lián)在電路中時沿長度方向電勢的變化如圖2所示，則a和b導線的橫截面積之比為（）圖2a23 b13c12 d31解析：選b由圖像可知兩導線電壓降分別為ua6 v，ub4 v；由于它們串聯(lián)，則3rb2ra;由電阻定律可知,得，選項b正確。6。 （2015安徽高考)一根長為l、橫截面積為s的金屬棒，其材料的電阻率為，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時,棒內(nèi)產(chǎn)生電流,自由電子定向運動的平均

17、速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為（)圖3a. b。cnev d.解析：選c由電流定義可知:inesv，由歐姆定律可得：uirnesvnelv，又e,故enev,選項c正確.7(多選）滑動變阻器的原理如圖4所示，則下列說法中正確的是()圖4a若將a、c兩端連在電路中,則當滑片op向右滑動時，變阻器接入電路中的阻值增大b若將a、d兩端連在電路中,則當滑片op向右滑動時，變阻器的阻值減小c將滑動變阻器以限流式接法接入電路時，必須連入三個接線柱d將滑動變阻器以分壓式接法接入電路時，必須連入三個接線柱解析：選ad若將a、c兩端連在電路中，ap部分連入電路，則當滑片op向右滑動時，該部分的導線長度變長

18、，變阻器接入電路中的阻值將增大，a正確；若將a、d兩端連在電路中，也是ap部分連入電路，則當滑片op向右滑動時，該部分的導線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，b錯誤；a、b兩個選項中均為限流式接法，可見在限流式接法中，a、b兩個接線柱中任意選一個，c、d兩個接線柱中任意選一個接入電路即可,c錯誤;在滑動變阻器的分壓式接法中，a、b兩個接線柱必須接入電路，c、d兩個接線柱中任意選一個接入電路即可，d正確.8橫截面直徑為d，長為l的導線，兩端電壓為u,當這三個量中一個量改變時，對自由電子定向運動的平均速率的影響是（)a電壓u加倍時,自由電子定向運動的平均速率不變b導線長度l加倍時，自由電子定

19、向運動的平均速率不變c導線截面的直徑加倍時，自由電子定向運動的平均速率不變d導線截面的直徑加倍時，自由電子定向運動的平均速率加倍解析：選c由歐姆定律i、電阻定律r和電流的微觀表達式invsq可共同求得自由電子定向運動的平均速率大小為：v。由上式可知,當電壓u加倍時,自由電子定向移動的平均速率加倍,選項a錯誤。導線長度l加倍時，平均速率減為原來的一半，選項b錯。導線截面的直徑加倍時，自由電子定向移動的平均速率不變，故選項c正確，d錯誤.9如圖5是橫截面積、長度均相同的甲、乙兩根電阻絲的i。r圖像.現(xiàn)將甲、乙串圖 5聯(lián)后接入電路中,則(）a甲電阻絲兩端的電壓比乙電阻絲兩端的電壓小b甲電阻絲的電阻率

20、比乙電阻絲的電阻率小c在相同時間內(nèi),電流通過乙電阻絲產(chǎn)生的焦耳熱少d甲電阻絲消耗的電功率比乙電阻絲消耗的電功率小解析：選c若將兩電阻絲串聯(lián)接入電路中,由于通過兩電阻絲的電流相同，由圖像可知，此時甲的電阻大于乙的電阻,所以甲電阻絲兩端的電壓比乙電阻絲兩端的電壓大，a錯誤；由于兩電阻絲的橫截面積、長度均相同，故甲電阻絲的電阻率比乙電阻絲的電阻率大，b錯誤；由qi2rt可知，在相同時間內(nèi),電流通過乙電阻絲產(chǎn)生的焦耳熱少,c正確；由pi2r可知d錯誤。10甲、乙兩根保險絲均為同種材料制成，直徑分別是d10。5 mm和d21 mm，熔斷電流分別為2.0 a和6。0 a。把以上兩根保險絲各取等長一段并聯(lián)后

21、再接入電路中，允許通過的最大電流是(）a6.0 a b7。5 ac10。0 a d8。0 a解析：選b因甲、乙兩保險絲等長,由r，知4。當r1、r2并聯(lián)時，令i12 a,則由i1r1i2r2得i28 a6 a，故i1不能取2 a；令i26 a，則由i1r1i2r2得i11.5 a2。0 a，故兩者并聯(lián)時，整個電路允許通過的最大電流ii1i2（1。56）a7。5 a。故選項b正確。11在做“決定電阻大小的因素”實驗時，每次需挑選下表中兩根合適的導線,測出通過它們的電流大小，然后進行比較，最后得出結(jié)論。導線號碼abcdefg長度/m1.00。51.51.01.21.50.5橫截面積/mm23。20

22、。81.20。81。21.21。2材料錳銅鎢鎳鉻錳銅鎢錳銅鎳鉻（1)為了研究電阻與導體材料有關(guān),應(yīng)選用的兩根導線是（填號碼)_；（2）為了研究電阻與導體的長度有關(guān),應(yīng)選用的兩根導線是_;（3）為了研究電阻與橫截面積的關(guān)系,應(yīng)選用的兩根導線是_;(4)本實驗所采用的方法是_.解析：(1）研究電阻與導體材料的關(guān)系，應(yīng)該選長度和橫截面積都相同的兩根導線，即選c、f;(2）研究電阻與導體長度的關(guān)系，應(yīng)該選材料和橫截面積都相同的兩根導線,即選c、g;(3）研究電阻與導體橫截面積的關(guān)系,應(yīng)該選長度和材料都相同的兩根導線，即選a、d。答案：(1）cf(2)cg(3）ad(4)控制變量法12.工業(yè)上采用一種稱

23、為“電導儀”的儀器測量液體的電阻率，其中一個關(guān)鍵部件如圖6所示，a、b是兩片面積為1 cm2的正方形鉑片，間距為d1 cm，把它們浸在待測液體中,若通過兩根引線加上u6 v的電壓時，測出電流i1 a，則這種液體的電阻率為多少?圖6解析：r 6106 由題意知：ld102 m，s104 m2由r得 m6104 m。答案：6104 m實驗：測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器)一、實驗?zāi)康?練習伏安法測電阻，并測出金屬絲的電阻率。2練習使用螺旋測微器。二、實驗原理1實驗測定金屬電阻率的理論依據(jù)是電阻定律.2金屬絲的電阻值可以用伏安法測出.3金屬絲的長度應(yīng)用毫米刻度尺測定，金屬絲的直徑可以用螺旋

24、測微器測定。4螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則測量值固定刻度整毫米數(shù)(半毫米數(shù))可動刻度讀數(shù)（含估讀）0.01 mm。三、實驗電路電流表仍然外接，而滑動變阻器一般采用限流式接法即可，如圖1所示.圖1四、實驗器材毫米刻度尺、螺旋測微器、直流電流表、直流電壓表、滑動變阻器（050 )、電池組、開關(guān)、導線、待測金屬絲等。五、實驗步驟1用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度l，反復測量三次，并記錄。2用螺旋測微器在導線的三個不同位置上各測一次，并記錄。測量次數(shù)123平均值金屬絲長l/m金屬絲直徑d/m3.依照實驗電路圖用導線把器材連好，并把滑動變阻器的阻值調(diào)至最大。4電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合開關(guān)s。改變滑動變阻器

25、滑動觸頭的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)i和u的值,記入記錄表格內(nèi)，斷開開關(guān)s。測量次數(shù)123電阻平均值電壓u/v電流i/a電阻rx/5。拆除實驗電路，整理好實驗器材.六、數(shù)據(jù)處理1金屬絲直徑的測量（1)特別注意半刻度是否露出。(2)因螺旋測微器的精確度為0.01 mm，可動刻度上對齊的格數(shù)需要估讀，所以，若以毫米為單位的話，最后一位應(yīng)出現(xiàn)在小數(shù)點后的第三位上。(3)把三個不同位置的測量結(jié)果求平均值作為直徑d。2金屬絲長度的測量（1)應(yīng)測量接入電路中的有效長度.（也要估讀)（2)把3次測量結(jié)果求平均值作為長度l。3電阻r的測量（1)平均值法:可以用每次測量的u、i分別計算出電阻，再求

26、出電阻的平均值，作為測量結(jié)果。（2)圖像法：可建立u。i坐標系，將測量的對應(yīng)u、i值描點作出圖像，利用圖像斜率來求出電阻值r。4電阻率的計算將測得的r、l、d的值，代入電阻率計算公式中，計算出金屬導線的電阻率。七、誤差分析1金屬絲直徑、長度的測量帶來偶然誤差.2電流表外接法，r測r真導致測真（系統(tǒng)誤差）。3通電時間過長,電流過大，都會導致電阻率發(fā)生變化（系統(tǒng)誤差）。八、注意事項1為了方便，應(yīng)在金屬導線連入電路前測導線直徑，為了準確，應(yīng)測量拉直懸空的連入電路的導線的有效長度，且各測量三次，取平均值。2測量電路應(yīng)選用電流表外接法，且測電阻時，電流不宜過大，通電時間不宜太長，因為電阻率隨溫度而改變。

27、3為準確求出r的平均值，應(yīng)多測幾組u、i數(shù)值，然后采用u。i圖像法求出電阻.4滑動變阻器用限流式接法就可以滿足該實驗的要求。例1在“測定金屬的電阻率”的實驗中，圖2(1）某同學用螺旋測微器測金屬絲直徑時，測得結(jié)果如圖2甲所示，則該金屬絲的直徑為_mm。(2）用量程為3 v的電壓表和量程為0。6 a的電流表測金屬絲的電壓和電流時讀數(shù)如圖乙所示，則電壓表的讀數(shù)為_v，電流表的讀數(shù)為_a。（3）用米尺測量金屬絲的長度l0。810 m。利用以上測量數(shù)據(jù)，可得這種材料的電阻率為_ m(保留兩位有效數(shù)字）。解析（1）螺旋測微器的讀數(shù)為:d2.5 mm43.50。01 mm2。935 mm。(2）因電壓表的

28、每小格讀數(shù)為0。1 v，所以應(yīng)估讀到0.01 v，所以電壓表的讀數(shù)為:u2.60 v；同理，電流表的每小格讀數(shù)為0.02 a，應(yīng)估讀到0。01 a，所以電流表的讀數(shù)為:i0。52 a。（3)根據(jù)r得：帶入數(shù)據(jù)得：4。2105m。答案（1）2。935（2）2。600.52（3)4。2105例2在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm。(1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖3所示,其讀數(shù)應(yīng)為_mm（該值接近多次測量的平均值)。圖3(2）用伏安法測金屬絲的電阻rx。實驗所用器材為：電池組（電動勢3 v，內(nèi)阻約1 ）、電流表（內(nèi)

29、阻約0。1 ）、電壓表(內(nèi)阻約為3 k）、滑動變阻器r（020 ，額定電流2 a)、開關(guān)、導線若干。某同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567u/v0。100。300.701.001.501。702.30i/a0.0200。0600。1600。2200。3400。4600.520由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量rx是采用圖4中的_圖(選填“甲”或“乙”）.圖4(3)圖5是測量rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片p置于變阻器的一端。請根據(jù)（2）中所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。圖5(

30、4)這個小組的同學在坐標紙上建立u、i坐標系，如圖6所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標點。請在圖中標出第1、5、7次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出u。i圖線。由圖線得到金屬絲的電阻值rx_(保留兩位有效數(shù)字).圖6(5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為_(填選項前的符號)。a1102 mb1103 mc1106 m d1108 m(6)任何實驗測量都存在誤差，本實驗所用測量儀器均已校準，下列關(guān)于誤差的說法中正確的是_（有多個正確選項）。a用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差b由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差c若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi),可以消除

31、由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差d用u。i圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差解析（2）此問是本題的亮點.通過給定的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)電壓接近從0開始，故必須采用滑動變阻器的分壓式接法。(3)采用滑動變阻器的分壓式接法，連線時應(yīng)使測量電路在開始時分到的電壓為0(如圖所示)。（4)圖線應(yīng)過原點,且使大多數(shù)點在一條直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)，明顯偏離的點應(yīng)舍去，如圖所示。(5)r，s2，取d4104m，l0。5 m，r4.5 ,解得1106 m。（6)系統(tǒng)誤差是由儀器的某些不完善或?qū)嶒灧椒ú粔蛲晟频犬a(chǎn)生的，其測量結(jié)果總是偏大或偏小；偶然誤差具有隨機性，可以通過多次測量取平均值來減小偶然誤差。答案（

32、1)0.397（0.3950。399均可)(2)甲（3）見解析圖（4）見解析圖45(4.34。7均可)（5）c（6）cd1(多選）在“測定金屬的電阻率”的實驗中,以下操作中錯誤的是()a用米尺測量金屬絲的全長，且測量三次，算出其平均值,然后再將金屬絲接入電路中b用螺旋測微器在金屬絲三個不同部位各測量一次直徑，算出其平均值c用伏安法測電阻時采用電流表內(nèi)接法，多次測量后算出平均值d實驗中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變解析：選ac實驗中應(yīng)測量出金屬絲接入電路中的有效長度，而不是全長；金屬絲的電阻很小,與電壓表內(nèi)阻相差很大，使金屬絲與電壓表并聯(lián)，電壓表對它分流作用很小,應(yīng)采用電流表外接法.故a、c操作錯誤.2

33、（多選)在“測定金屬的電阻率實驗中，關(guān)于誤差的下列說法中正確的是()a電流表采用外接法，將會使測真b電流表采用外接法，由于電壓表的并聯(lián)引起了電阻絲分壓的減小而引起測量誤差c由可知，i、d、u、l中每一個物理量的測量都會引起的測量誤差d由可知對實驗結(jié)果準確性影響最大的是直徑d的測量解析：選acd由于采用外接法,將導致r測r真，由可知測真，a對;雖然電壓表的并聯(lián)引起電阻絲分得電壓減小,但是計算電阻絲的電阻用的是電壓和電流的瞬時對應(yīng)關(guān)系,只是由于電壓表的分流會使電流i的測量值偏大，電阻測量值偏小，引起誤差，b錯；由可知每一個物理量測量都會引起的誤差，但由于直徑的指數(shù)為2，所以對結(jié)果影響最大的是d的測

34、量，c、d對。3（1）在測定一根粗細均勻合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖7所示，校零時的讀數(shù)為_ mm，合金絲的直徑為_mm。圖7（2)為了精確測量合金絲的電阻rx，設(shè)計出如圖8甲所示的實驗電路圖，按照該電路圖完成圖乙中的實物電路連接。圖8解析：（1)由于螺旋測微器開始起點有誤差，估讀為0.007 mm,測量后要去掉開始誤差.(2）將電表連入電路時注意電流要從正接線柱流入，掌握滑動變阻器的分壓接法。答案:（1)0.0070。638（2）如圖所示4。某同學在一次“測定金屬的電阻率”的實驗中,用米尺測出接入電路部分的金屬絲長度為l0。720 m，用螺旋測微器測出金屬絲直

35、徑(刻度位置如圖9所示)，用伏安法測出金屬絲的電阻（阻值大約為5 )，然后計算出該金屬材料的電阻率。在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測金屬絲外,還有如下實驗器材：圖9a直流電源(輸出電壓為3 v)b電流表a（量程00。6 a，內(nèi)阻約0。125 )c電壓表v（量程03 v，內(nèi)阻3 k)d滑動變阻器（最大阻值20 )e開關(guān)、導線等（1)從圖中讀出金屬絲的直徑為_mm。（2)根據(jù)所提供的器材，在虛線框中畫出實驗電路圖。（3)若根據(jù)伏安法測出金屬絲的阻值為rx4。0 ，則這種金屬材料的電阻率為_ m。（保留兩位有效數(shù)字)解析：(3)由r得,將rx4。0 、l0.720 m、d0。600 mm0.600103 m代入得1.6106m。答案：(1）0。600(2)如圖所示（3)1.61065某實驗小組在“測定金屬的電阻率的實驗過程中，獲得的金屬絲直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖10所示，則它們的值分別是_mm，_a，_v。圖10已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為010 ,電流表內(nèi)阻約幾歐，電壓表內(nèi)阻約20 k。電源為干電池(不宜在長時間、大功率狀況下使用），電動勢e4。5 v，內(nèi)阻很小.則圖11中_(