高考物理總復(fù)習(xí) 第7章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)十 探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系課件1

1、實(shí)驗(yàn)十探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的實(shí)驗(yàn)十探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系定量關(guān)系(學(xué)考學(xué)考)考綱解讀考綱解讀(1)探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料之間的定量關(guān)系。料之間的定量關(guān)系。(2)掌握控制變量法在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。掌握控制變量法在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。(3)掌握螺旋測(cè)微器及游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法。掌握螺旋測(cè)微器及游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法。(4)掌握電流掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。方法。(5)會(huì)用伏安法測(cè)電阻，并能測(cè)定金屬的電阻率。會(huì)用伏安法測(cè)電阻，

2、并能測(cè)定金屬的電阻率。一、螺旋測(cè)微器一、螺旋測(cè)微器1.構(gòu)造：構(gòu)造：如圖所示是常用的螺旋測(cè)微器。它的測(cè)砧如圖所示是常用的螺旋測(cè)微器。它的測(cè)砧a和固定刻度和固定刻度b固定在尺架固定在尺架c上，旋鈕上，旋鈕d、微調(diào)旋鈕、微調(diào)旋鈕d和可動(dòng)刻度和可動(dòng)刻度e、測(cè)微螺桿、測(cè)微螺桿f連在一起，通過精密螺紋套在連在一起，通過精密螺紋套在b上。上。2.原理：原理：測(cè)微螺桿測(cè)微螺桿f與固定刻度與固定刻度b之間的精密螺紋的螺距為之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕即旋鈕d每旋轉(zhuǎn)一周，每旋轉(zhuǎn)一周，f前進(jìn)或后退前進(jìn)或后退0.5 mm，而可動(dòng)刻度，而可動(dòng)刻度e上的上的刻度為刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一

3、小格，f前進(jìn)或后退前進(jìn)或后退0.01 mm。即螺旋。即螺旋測(cè)微器的精確度為測(cè)微器的精確度為0.01 mm。讀數(shù)時(shí)誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，。讀數(shù)時(shí)誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺。因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺。3.讀數(shù)：讀數(shù)：測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出。部分由可動(dòng)刻度讀出。測(cè)量值測(cè)量值(mm)固定刻度數(shù)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出注意半毫米刻度線是否露出)可動(dòng)刻度數(shù)可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位估讀一位)0.01(mm)。溫馨提示溫馨提示螺旋測(cè)微器需要估讀螺旋測(cè)微器需要估讀最后一位數(shù)

4、字為估計(jì)數(shù)字，讀數(shù)和記數(shù)時(shí)估計(jì)位為有效數(shù)字的最最后一位數(shù)字為估計(jì)數(shù)字，讀數(shù)和記數(shù)時(shí)估計(jì)位為有效數(shù)字的最后一位。后一位。例如例如如圖所示，固定刻度示數(shù)為如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米從可動(dòng)刻，不足半毫米從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：，最后的讀數(shù)為：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。二、探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系二、探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材電源，開關(guān)，滑動(dòng)變阻器，電壓表，刻度尺，四段不同的金電源，開關(guān)，滑動(dòng)變阻器，電壓表，刻度尺，四段不同的金屬導(dǎo)體屬導(dǎo)體a、b、c、d(a、b、c為鎳鉻合金絲，為

5、鎳鉻合金絲，d為康銅絲；為康銅絲；a、b長(zhǎng)度不同，橫截面積相同；長(zhǎng)度不同，橫截面積相同；c橫截面積與橫截面積與a不同，長(zhǎng)度相同；不同，長(zhǎng)度相同；d的橫截面積與長(zhǎng)度都與的橫截面積與長(zhǎng)度都與a相同相同)。2.實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1)測(cè)量各段金屬絲的橫截面積。測(cè)量各段金屬絲的橫截面積。(2)請(qǐng)按照如圖所示的電路圖連接好電路，并將滑動(dòng)變阻器調(diào)請(qǐng)按照如圖所示的電路圖連接好電路，并將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處。到阻值最大處。(3)測(cè)量金屬絲接入電路的有效長(zhǎng)度。測(cè)量金屬絲接入電路的有效長(zhǎng)度。(4)閉合開關(guān)，用電壓表分別測(cè)量閉合開關(guān)，用電壓表分別測(cè)量a、b、c、d四段金屬絲兩端的四段金屬絲兩端的電壓，從而知道它們

6、的電阻比。電壓，從而知道它們的電阻比。(5)比較比較a、b的電阻之比與它們的長(zhǎng)度之比；比較的電阻之比與它們的長(zhǎng)度之比；比較a、c的電阻之的電阻之比與它們的橫截面積之比；比較比與它們的橫截面積之比；比較a、d的電阻是否相等。的電阻是否相等。(6)改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(7)總結(jié)得出導(dǎo)體的電阻與它的長(zhǎng)度、橫截面積、材料這三個(gè)因總結(jié)得出導(dǎo)體的電阻與它的長(zhǎng)度、橫截面積、材料這三個(gè)因素的關(guān)系。素的關(guān)系。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)通電時(shí)間不宜太長(zhǎng)，電流要小。通電時(shí)間不宜太長(zhǎng)，電流要小。(2)開關(guān)開關(guān)s閉合前，滑動(dòng)變阻器的阻值要取最大值。閉合前，

7、滑動(dòng)變阻器的阻值要取最大值。(3)注意電表的正、負(fù)接線柱接線是否正確，量程要適當(dāng)。注意電表的正、負(fù)接線柱接線是否正確，量程要適當(dāng)。(4)通過滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)，得到多組通過滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)，得到多組u、i值，分別計(jì)算值，分別計(jì)算r，再取，再取平均值，或依據(jù)這些數(shù)據(jù)做出平均值，或依據(jù)這些數(shù)據(jù)做出ui圖象，由圖象的斜率求得圖象，由圖象的斜率求得r的值。的值。(5)導(dǎo)線長(zhǎng)度測(cè)量要注意測(cè)導(dǎo)線接入電路的有效長(zhǎng)度。導(dǎo)線長(zhǎng)度測(cè)量要注意測(cè)導(dǎo)線接入電路的有效長(zhǎng)度。三、探究導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系三、探究導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.先測(cè)直徑，再連電路：先測(cè)直徑，再連電路：為了方便，測(cè)量直徑時(shí)應(yīng)在金屬絲連為了方便

8、，測(cè)量直徑時(shí)應(yīng)在金屬絲連入電路之前測(cè)量。入電路之前測(cè)量。2.電流表外接法電流表外接法：本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的阻值較小，故采用電：本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法。流表外接法。3.電流控制電流控制：電流不宜過大，通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免金屬絲：電流不宜過大，通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免金屬絲溫度過高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大。溫度過高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大。誤差分析誤差分析1.完成下列讀數(shù)完成下列讀數(shù)a.mmb.mmc.mmd.mm?？键c(diǎn)一螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺的讀數(shù)考點(diǎn)一螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺的讀數(shù)答案答案a.0.482(0.4810.483)b.0.532(0.5310.533)c

9、.4.078(4.0764.078)d.5.666(5.6655.667)2.使用螺旋測(cè)微器測(cè)量?jī)蓚€(gè)金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則甲、使用螺旋測(cè)微器測(cè)量?jī)蓚€(gè)金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則甲、乙金屬絲的直徑分別為乙金屬絲的直徑分別為mm，mm。解析對(duì)圖甲：甲固定刻度示數(shù)為解析對(duì)圖甲：甲固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米的從，不足半毫米的從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：，最后的讀數(shù)為：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。對(duì)圖乙：乙金屬絲的直徑為。對(duì)圖乙：乙金屬絲的直徑為4.80.01 mm0.048 mm。答案答案2.1500.046(0.04

10、50.047)1.(多選多選)如圖所示為如圖所示為“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”的的電路。電路。a、b、c、d是不同的金屬導(dǎo)體，是不同的金屬導(dǎo)體，b、c、d與與a相比，分別只相比，分別只有一個(gè)因素不同：有一個(gè)因素不同：b與與a長(zhǎng)度不同，長(zhǎng)度不同，c與與a橫截面積不同，橫截面積不同，d與與a材料材料不同，各導(dǎo)體兩端的理想電壓表的示數(shù)分別用不同，各導(dǎo)體兩端的理想電壓表的示數(shù)分別用ua、ub、uc、ud表示。下列說法正確的是表示。下列說法正確的是()考點(diǎn)二探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系考點(diǎn)二探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系a.開關(guān)閉合前，需移動(dòng)滑片使滑

11、動(dòng)變阻器的阻值最大開關(guān)閉合前，需移動(dòng)滑片使滑動(dòng)變阻器的阻值最大b.研究電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系時(shí)，需分別測(cè)量研究電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系時(shí)，需分別測(cè)量a、b兩條導(dǎo)體兩端兩條導(dǎo)體兩端的電壓值的電壓值c.如果如果uauc，說明導(dǎo)體，說明導(dǎo)體c的橫截面積大于導(dǎo)體的橫截面積大于導(dǎo)體a的橫截面積的橫截面積d.如果如果uaud，說明導(dǎo)體，說明導(dǎo)體d材料的電阻率大于導(dǎo)體材料的電阻率大于導(dǎo)體a材料的電材料的電阻率阻率答案答案abd2.“探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系”的實(shí)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，驗(yàn)電路如圖所示，a、b、c、d是四種不同的金屬絲?，F(xiàn)有四是四種不同的金屬絲。現(xiàn)

12、有四根鎳鉻合金絲和兩根康銅合金絲，其規(guī)格如下表所示。根鎳鉻合金絲和兩根康銅合金絲，其規(guī)格如下表所示。編號(hào)材料長(zhǎng)度/m橫截面/mm2a鎳鉻合金0.80.8b鎳鉻合金0.50.5c鎳鉻合金0.30.5d鎳鉻合金0.31.0e康銅合金0.30.5f康銅合金0.80.8(1)電路中四種金屬絲應(yīng)分別選用上表中的電路中四種金屬絲應(yīng)分別選用上表中的(用編號(hào)表示用編號(hào)表示)。(3)在交流合作時(shí)，有位同學(xué)提出用如下圖所示的電路，只要將在交流合作時(shí)，有位同學(xué)提出用如下圖所示的電路，只要將圖中圖中p端分別和端分別和1、2、3、4相接，讀出電流，利用電流跟電阻成相接，讀出電流，利用電流跟電阻成反比的關(guān)系，也能探究出導(dǎo)

13、體電阻與其影響因素的定量關(guān)系，反比的關(guān)系，也能探究出導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系，請(qǐng)你對(duì)其作出評(píng)價(jià)。請(qǐng)你對(duì)其作出評(píng)價(jià)。解析解析(1)本實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法，分別選用導(dǎo)體材料相同、本實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法，分別選用導(dǎo)體材料相同、橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體的長(zhǎng)度不同，橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體的長(zhǎng)度不同，b、c符合要求；選用導(dǎo)體符合要求；選用導(dǎo)體材料相同、長(zhǎng)度相同時(shí)，導(dǎo)體的橫截面積不同，材料相同、長(zhǎng)度相同時(shí)，導(dǎo)體的橫截面積不同，c、d符合要求；符合要求；選用導(dǎo)體橫截面積相同、長(zhǎng)度相同時(shí)，導(dǎo)體的材料不同，選用導(dǎo)體橫截面積相同、長(zhǎng)度相同時(shí)，導(dǎo)體的材料不同，c、e符合要求。故選符合要求。故選b、c、d、e。(2

14、)不正確，因?yàn)樗鼈兊牟牧喜煌耆嗤徽_，因?yàn)樗鼈兊牟牧喜煌耆嗤?3)不能探究出。實(shí)驗(yàn)不能探究出。實(shí)驗(yàn)過程中無法保證每次金屬絲兩端的電壓相等過程中無法保證每次金屬絲兩端的電壓相等答案答案(1)bcde(2)見解析見解析(3)見解析見解析考點(diǎn)三伏安法測(cè)電阻考點(diǎn)三伏安法測(cè)電阻(或電阻率或電阻率)(3)儀器選擇的一般步驟：儀器選擇的一般步驟：首先選擇唯一性的器材；首先選擇唯一性的器材；粗畫電路圖粗畫電路圖(暫不接電流表和電壓表暫不接電流表和電壓表)；估算回路中電流和電壓的最大值，在電表的指針有較大幅度估算回路中電流和電壓的最大值，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)

15、格，確定的偏轉(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(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器材。實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器材。1.某同學(xué)在一次某同學(xué)在一次“測(cè)定金屬的電阻率測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，的實(shí)驗(yàn)中，用米尺測(cè)出接入電路部分的金屬絲長(zhǎng)度為用米尺測(cè)出接入電路部分的金屬絲長(zhǎng)度為l0.720 m，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲直徑，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲直徑(刻度刻度位置如圖所示位置如圖所示)，用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻，用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻(阻值大約為阻值大約為5 )，然后計(jì)算出該金屬材料的電阻率。在用伏安，然后計(jì)算出該金屬材料的電阻率。在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí)，除被測(cè)金屬絲外，還有如下實(shí)驗(yàn)器材：法測(cè)定金屬絲的電阻

16、時(shí)，除被測(cè)金屬絲外，還有如下實(shí)驗(yàn)器材：a.直流電源直流電源(輸出電壓為輸出電壓為3 v)b.電流表電流表 a(量程量程00.6 a，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.125 )c.電壓表電壓表 v(量程量程03 v，內(nèi)阻，內(nèi)阻3 k)d.滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(最大阻值最大阻值20 )e.開關(guān)、導(dǎo)線等開關(guān)、導(dǎo)線等(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為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(shí)驗(yàn)電路圖。根據(jù)所提供的器材，在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。(3)若根據(jù)伏安法測(cè)出金屬絲的阻值為若根據(jù)伏安法測(cè)出金屬絲的阻值為rx4.0 ，則這種金屬材料，則這種金屬材料的電阻率為的電阻率為m(保留兩位有效數(shù)字

17、保留兩位有效數(shù)字)。答案答案(1)0.600(2)如圖所示如圖所示(3)1.61062.在在“測(cè)定金屬的電阻率測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬絲的電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬絲的電阻rx約為約為5 ，實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：，實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：a.電壓表電壓表 (量程量程03 v，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為15 k)b.電壓表電壓表 (量程量程015 v，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為75 k)c.電流表電流表 (量程量程03 a，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為0.2 )d.電流表電流表 (量程量程00.6 a，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為1 )e.變阻器變阻器r1(0100 ，0.6 a)f.變阻器變阻器r2(02 000 ，0.1 a)g.電池組電池組e(電動(dòng)勢(shì)為電動(dòng)勢(shì)為3 v，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為0.3 )h.開關(guān)開關(guān)s，導(dǎo)線若干，導(dǎo)線若干(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有(填代號(hào)填代號(hào))。(2)為減小實(shí)