保山一中物理一輪復習課件7-3實驗描繪小電珠的伏安特性曲線測定金屬的電阻率

1、第第3講實驗描繪小電珠的伏安特性曲線講實驗描繪小電珠的伏安特性曲線 測定金屬的電阻率測定金屬的電阻率P134 一、螺旋測微器 1構(gòu)造：如圖7-3-1所示是常用的螺旋測微器它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋鈕D、微調(diào)旋鈕D和可動刻度E、測微螺桿F連在一起，通過精密螺紋套在B上圖圖7-3-1高考命題一高考命題一 測量儀器、儀表的讀數(shù)測量儀器、儀表的讀數(shù)P137自己復習自己復習P134 二二 1（1）的）的 內(nèi)容內(nèi)容二、游標卡尺 構(gòu)造：如圖所示，主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內(nèi)外測量爪)、游標尺上還有一個深度尺，尺身上還有一個緊固螺釘自己復習自己復習P134 二二 1（2）的）的 內(nèi)容內(nèi)

2、容 1、 (1)如圖所示的兩把游標卡尺，它們的游標尺自左至右分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分，它們的讀數(shù)依次為_mm，_mm.(2)使用螺旋測微器測量兩個金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則a、b金屬絲的 直 徑 分 別 為 _ _ _ _ _ _ _ _ m m ，_ mm.17.723.852.1500.048 2、(1)圖甲用0.6 A量程時， 對應刻度盤上每一小格代表_ A， 表針的示數(shù)是_A；當使 用3 A量程時，對應刻度盤上每 一小格代表_A，圖中表 針示數(shù)為_A. (2)圖乙使用較小量程時，每小格表示_V，圖中指針的示數(shù)為_V若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示_

3、 V，圖中表針指示的是_V. 0.020.440.12.200.11.700.58.5P137三、常用電表的讀數(shù)對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓或電流值，然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實際位置進行讀數(shù)即可(1)03 V的電壓表和03 A的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度是0.1 V或0.1 A，看清楚指針的實際位置，讀到小數(shù)點后面兩位(2)對于對于015 V量程的電壓表，精確度是量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，一位，即讀到即讀到0.1 V.(3) 對對

4、于于0.6 A量程的電流表，精確度是量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位，這時要求面兩位，這時要求“半格估讀半格估讀”，即讀，即讀到最小刻度的一半到最小刻度的一半0.01 A. 3、旋鈕式電阻箱如圖所示，電流從 接線柱A流入，從B流出，則接入電路的 電阻為_.今欲將接入電路的電 阻改為208 7 ，最簡單的操作方法是 。若用兩個這樣的電阻箱，則 可得到的電阻值范圍為_ _1 987將將“1 k”旋鈕調(diào)到旋鈕調(diào)到2，再將，再將“100”旋鈕調(diào)到旋鈕調(diào)到0；019 998 P137 (1)一般情況下，電路中的電表沒有特別說明一般情況下，電

5、路中的電表沒有特別說明或明顯暗示，都可視為理想電表（或明顯暗示，都可視為理想電表（RV=， RA=0 ），對電路無影響，對電路無影響 (2)電表不可看作理想電表電表不可看作理想電表 在某種場合下，要考慮到電表內(nèi)阻對原電在某種場合下，要考慮到電表內(nèi)阻對原電路的影響，可把電流表和電壓表分別看作能顯路的影響，可把電流表和電壓表分別看作能顯示出電流值和電壓值的電阻示出電流值和電壓值的電阻(RA很小很?。ㄇW以（千歐以下）下）， RV很大很大（千歐以上）（千歐以上） ） 伏安法測電阻伏安法測電阻：RX=UX IX .高考命題二高考命題二 電路的連接與設(shè)計電路的連接與設(shè)計P137一滑動變阻器的接法 1、滑

6、動變阻器的限流式接法和分壓式接法的比較P137 2、分壓和限流電路的選擇原則 在下列情況下應選用分壓式接法： (1)待測電阻的阻值遠大于滑動變阻器的最大阻值 (2)題中要求待測電阻上電壓變化范圍大，且要求從零開始連續(xù)調(diào)節(jié) (3)若選用限流式接法，電路中的最小電流仍超過用電器的額定電流P137二、電流表的內(nèi)接法和外接法(電表不可看作理想電表：RA很?。ㄇW以下）， RV很大（千歐以上） ） P1381、兩種接法比較、兩種接法比較 （1）阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表的內(nèi)阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法（3）實驗試探法：）實驗試探法：按圖

7、接好電路，讓電按圖接好電路，讓電壓表接線柱壓表接線柱P先后與先后與a、b處接觸一下，處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法則可采用電流表內(nèi)接法2、兩種電路的選擇較、兩種電路的選擇較（大內(nèi)小外）（大內(nèi)小外）一、描繪小燈泡的伏安特性曲線一、描繪小燈泡的伏安特性曲線1.畫出實驗電路圖畫出實驗電路圖2.為什么電流表采用外接法？為什么電流表采用外接法？3

8、.滑動變阻器為什么要用分壓器接法？滑動變阻器為什么要用分壓器接法？AA C BV本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小，本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采用電流表外接法因此測量電路必須采用電流表外接法 本實驗要作出本實驗要作出UI圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電流、圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法電壓值，故控制電路必須采用分壓接法P134注意事項1電流表外接法：本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采用電流表外接法2滑動變阻器應采用分壓式連接本實驗要作出UI圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法

9、3保護元件安全：為保護元件不被燒毀，開關(guān)閉合前變阻器滑片應位于圖中的A端加在小電珠兩端的電壓不要超過其額定電壓AA C BV 誤差分析 1由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測得的電流值大于真實值 2測量時讀數(shù)帶來誤差 3在坐標紙上描點、作圖帶來誤差. AA C BV 4、 在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗 中，現(xiàn)除了有一個標有“5 V,2.5 W”的小燈泡、導線和開關(guān)外，還有：A直流電源(電動勢約為5 V，內(nèi)阻可不計)B直流電流表(量程03 A，內(nèi)阻約為0.1 )C直流電流表(量程0600 mA，內(nèi)阻約為5 )D直流電壓表(量程

10、015 V，內(nèi)阻約為15 k)E直流電壓表(量程05 V，內(nèi)阻約為10 k)F滑動變阻器(最大阻值10 ，允許通過的最大電流為2 A)G滑動變阻器(最大阻值1 k，允許通過的最大電流為0.5 A)實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù) (1)實驗中電流表應選用_，電壓表應選用_，滑動變阻器應選用_(均用序號字母表示)CmAAUPI5005 . 0EFAA C BV (1)實驗中電流表應選用_，電壓表應選用_，滑動變阻器應選用_(均用序號字母表示) (2)請按要求將實物圖中所示的器材連成實驗電路CEF AA C B V (3)某同學通過實驗正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示現(xiàn)把

11、實驗中使用的小燈泡接到如圖乙所示的電路中，其中電源電動勢E6 V，內(nèi)阻r1 ，定值電阻R9 ，此時燈泡的實際功率為_W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)甲乙甲乙 甲乙甲乙 兩圖線交點即表示該燈泡的實際工作點由圖知 U2.2 V，I0.38 A，所以PUI2.20.38 W0.84W. (3)某同學通過實驗正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示現(xiàn)把實驗中使用的小燈泡接到如圖乙所示的電路中，其中電源電動勢E6 V，內(nèi)阻r1 ，定值電阻R9 ，此時燈泡的實際功率為_W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)甲乙甲乙 圖圖7-4-4 兩圖線交點即表兩圖線交點即表示該燈泡的實際工示該燈泡的實際工作點由圖知作點由圖知 U2.2

12、V， I0.38 A，所以所以PUI 2.20.38W 0.84 W0.84(0.810.87皆可皆可 )23:43:14 (1) (1)由電阻定律公式由電阻定律公式 R=R=l l /S /S 電阻率電阻率 =RS/l l 螺旋測微器螺旋測微器測導線的直徑測導線的直徑d d， S=dS=d2 2/4/4三、三、測定金屬的電阻率測定金屬的電阻率P134注意事項注意事項1先測直徑，再連電路：先測直徑，再連電路：為為了方便，測量直徑時應在金了方便，測量直徑時應在金屬絲連入電路之前測量；屬絲連入電路之前測量；2電流表外接法電流表外接法：本本實驗中被測金屬絲的阻值較小，故實驗中被測金屬絲的阻值較小，故

13、采用電流表外接法；采用電流表外接法；3電流控制電流控制：電電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬絲溫度過高，導致電阻率在實驗過程中變大金屬絲溫度過高，導致電阻率在實驗過程中變大誤差分析誤差分析 5、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)果如圖所示，其讀數(shù)應為_ mm(該值接近多次測量的平均值) 0.398(0.3950.399均均正確正確P139例例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)阻約0

14、.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動變阻器R(020 ，額定電流2 A)、開關(guān)、導線若干某小組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)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，他們測量由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖中的是采用圖中的_圖圖(選填選填“甲甲”或或“乙乙”)甲甲 (3)如圖是測量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)所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線，并使閉合

15、開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞(4)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的4個坐標點請在圖中標出第2、4、6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阻值Rx_(保留兩位有效數(shù)字) 次數(shù)次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520 (4)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的4個坐標點請在圖中標出第2、4、6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阻值Rx_(保留

16、兩位有效數(shù)字) 圖線的斜率反映了金屬絲的電阻，因此金圖線的斜率反映了金屬絲的電阻，因此金屬絲的電阻值屬絲的電阻值Rx4.4 . 4.4 (5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為_(填選項前的符號) A1102 m B1103 m C1106 m D1108 m C(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選項是_(有多個正確選項)A用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B由于電流表和電壓表內(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)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤

17、差(6)由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，選項由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，選項A錯誤；由于電流表、錯誤；由于電流表、電壓表內(nèi)阻引起的誤差為系統(tǒng)誤差，若將電流表和電壓表的內(nèi)阻電壓表內(nèi)阻引起的誤差為系統(tǒng)誤差，若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，則可以消除系統(tǒng)誤差，選項計算在內(nèi)，則可以消除系統(tǒng)誤差，選項B錯誤、選項錯誤、選項C正確；利用正確；利用U-I圖象處理數(shù)據(jù)，相當于多次測量取平均值，可以減小偶然誤差，圖象處理數(shù)據(jù)，相當于多次測量取平均值，可以減小偶然誤差，選項選項D正確正確 CD (3)如圖甲所示圖甲圖甲 (4)選盡可能多的點連成一條直線，不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)，如圖乙所示 圖線的斜

18、率反映了金屬絲的電阻，因此金屬絲的電阻值Rx4.4 . 圖乙圖乙 (6)由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，選項A錯誤；由于電流表、電壓表內(nèi)阻引起的誤差為系統(tǒng)誤差，若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，則可以消除系統(tǒng)誤差，選項B錯誤、選項C正確；利用UI圖象處理數(shù)據(jù)，相當于多次測量取平均值，可以減小偶然誤差，選項D正確答案答案(1)0.398(0.3950.399均均正確正確)(2)甲甲(3)如解析圖甲所如解析圖甲所示示(4)如解析圖乙所示如解析圖乙所示4.4(4.34.7均正確均正確)(5)C(6)CD(3)儀器選擇的一般步驟：首先選擇唯一性的器材；粗畫電路圖(暫不接電流表和電壓表)；估算回路中電流

19、和電壓的最大值，在電表的指針有較大幅度的偏轉(zhuǎn)但不超過其量程的情況下，結(jié)合已知器材的規(guī)格，確定實驗電路和實驗器材6在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下：待測金屬絲：在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下：待測金屬絲：Rx(阻值約阻值約4 ，額定電流約，額定電流約0.5 A)；電壓表：電壓表：V(量程量程3 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約3 k)電流表：電流表：A1(量程量程0.6 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.2 )；A2(量程量程3 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.05 )；電源：電源：E1(電動勢電動勢3 V，內(nèi)阻不計，內(nèi)阻不計)；E2(電動勢電動勢12 V，內(nèi)阻不計，內(nèi)阻不計)；滑動變阻器：滑動變阻器

20、：R(最大阻值約最大阻值約20 )；螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導線；導線(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_ _mm.(2)若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應選若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應選_，電源應選，電源應選_(均填器材代號均填器材代號)，在虛線框內(nèi)完成電路原，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖理圖1.773-(1.771-1.775-均正確均正確) A1 E1 6在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下：待測金在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用

21、的器材如下：待測金屬絲：屬絲：Rx(阻值約阻值約4 ，額定電流約，額定電流約0.5 A)；電壓表：電壓表：V(量程量程3 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約3 k)電流表：電流表：A1(量程量程0.6 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.2 )；A2(量程量程3 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.05 )；電源：電源：E1(電動勢電動勢3 V，內(nèi)阻不計，內(nèi)阻不計)；E2(電動勢電動勢12 V，內(nèi)阻不計，內(nèi)阻不計)；滑動變阻器：滑動變阻器：R(最大阻值約最大阻值約20 )；螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導線；導線(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_ _mm.(2)若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應選若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應選_，電源應選，電源應選_(均填器材代號均填器材代號)，在虛線框內(nèi)完成電路原，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖理圖1.77-3-(1.77-1-1.77-5-均正確均正確) A1 E1 解析(1)螺旋測微器的讀數(shù)為1.5 mm