04-探究導體電阻影響因素

1、2012屆高三物理一輪復習導學案八、恒定電流（4 ）【課題】探究導體電阻的影響因素、測金屬電阻率【目標】1、通過控制變量法探究導體電阻的影響因素；2、掌握測金屬電阻率的方法【導入】一、探究導體電阻的影響因素實驗寸通過實驗在長度、橫截而積、材料三個因素中，保持個因索不變，比較第三個因素的影響；然后研究另外兩個因素的影響.如圖，a、b、c、d是四條不同的金屬導體.在長度、橫截面積、材料三個因素 方血；b、c、d跟a相比，分別只有一個因素不同；blja長度不同；c與"橫截面積 不同；d與a材料不同.定量探究影響導體電阻大小的因素圖中四段導體是串聯(lián)的，每段導體兩端的電壓與它們的電阻成正比，兇

2、此，用電 壓表分別測量a、b、c、d兩端的電壓，就能知道它們的電阻z比.比較a、b的電阻之比與它們的長度之比;比較a、c的電阻之比與它們的橫截面 積之比；比較a. d的電阻是否相等.這樣就可以得出長度、橫截而積、材料這三個 因素與電阻的關系。改變滑動變阻器滑片的位置，可以獲得多組實驗數(shù)據(jù)以得到更可 靠的結論。這個實驗利用得到的是電阻與導線長度、橫截面積的比例關系，實驗中不必測量電阻大小的數(shù)值.結論：。實眩專探究導體電阻與材料的關系選擇至少兩種不同材料的導體（例如鎳珞合金絲和康銅絲），測出它們的長度、 橫截面積和電阻，利用實驗一的籌式結論分別計算岀等式中的比例系數(shù)。這個比例系數(shù)叫做o二、測定金屬

3、的電阻率由于該實驗屮選用的被測電阻絲的電阻較小，所以測量電路應該選用伏安法中的 電流表外接法。本實驗對電壓的調節(jié)范圍沒有特殊耍求，被測電阻又4交小，因此供電 電路可以選用限流電路。木實驗通過的山于金屬的電阻率隨溫度的升高而變大，因此實驗中通電時間不能 太長，電流也不宜太人，以免電阻絲發(fā)熱后電阻率發(fā)生較明顯的變化。由于選川限流 電路，為保護電表和電源，閉合電鍵開始實驗前應該注意滑動觸頭的位置，使滑動變 阻器接入電路部分的電阻值最大?！緦а小坷? “探究導體電阻與導體長度、橫截而積、材料的關系”的實驗電路如圖所示， dbcd是四種不同的金屬絲?，F(xiàn)有兒根康銅合金絲和銀餡合金絲，其規(guī)格如下表所示。編號

4、材料長度（m橫截而積（mn?）a謀鋸合金0.80.8b謀鋸合金0.50.5c謀鋸合金0.30.5d謀鋸合金0.31.0e康銅絲0.30.5f康銅絲0.80.8（1）電路圖中四種金屬絲應分別選上表中的（用編號表示）。（2）某學生對實驗數(shù)據(jù)分析歸納出：電路圖中四種金屬絲的電阻r與長度厶、橫截而積s的關系可川比例式r-l/s來表示。你認為是否正確，為什么？（3）在交流與合作時，有位學牛捉出用圖所示的 電路，只要將圖中p端分別和1、2、3、4相接， 讀出電流，利用電阻跟電流成反比的關系，也能 探究出導體電阻與其影響因素的定量關系，請你 對其作出評價。2b例2某研究性學習小組設計了如圖所示的電路，用來研

5、究稀鹽水溶液的電阻率與濃 度的關系圖中e為直流電源，k為開關，ki為單刀雙擲開關，v為電壓表，a為多量 程電流表，r為滑動變阻器，憶為待測稀鹽水溶液液柱.（1）實驗時，閉合k之前將r的滑片p置于 （填“c”或“d”）端；當用電流表外接法測量&的阻值時，陷應置于位置 （填“1”或“2”）.d2000.050.!00.150.200.250.30液皮（%）806040（2）在一定條件下，用電流表內、外接法得到rx的電阻率隨濃度變化的兩條曲線如圖所示（不計由于通電導致的化學變化）.實驗中rx的通電而積為20cm2,長度為20 cm,川內接法測量k的阻值是35（x）q，則其電阻率為qm,由圖屮

6、對應曲線 （填“1”或“2”）可得此時溶液濃度約為% （結果保留2位有效數(shù)字）。例3 （09廣東物理）某實驗小紐利用實驗室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率。 所用的器材包括：輸出為3v的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器（千 分尺）、米尺、電阻箱、開關和導線等。（1）他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個 小金屬夾，金屬夾，金屬夾對在金屬絲上移動。請根據(jù)現(xiàn)有器材，設計實驗電路，并連接電路實物圖（2）實驗的主要步驟如下：正確連接電路，設定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關；讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；斷開開關，合上開關，重復的操作。（3）該小組測得電

7、流與金屬絲接入長度關系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出了圖15的關系圖線, 其斜率為a4 （保留三位有效數(shù)字）；圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了的電阻之和。（4）他們使用螺旋測微器測雖金屈絲的直徑，示數(shù)如圖所示。 金屬絲的1徑是。圖中圖線的斜率、電源電動勢和金屬 絲橫截面積的乘積代表的物理量是，其數(shù)值和單位為 （保留三位有效數(shù)字）?！緦Ь殹?、有一根細長而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖卬所示此金 屬管線長約30cm,電阻約10q已知這種金屬的電阻率為p, 因管內屮空部分截而積形狀不規(guī)則，無法直接測量，請你設計一 個實驗方案，測量中空部分的截面積s0,現(xiàn)有如下器材可選：a.毫米刻度尺b.螺旋測微器c.電流

8、表 a|（600ma, 1.0q）； d.電流表 a2（3a, 0q）e.電壓表 v(3v, 6kq)； f.滑動變阻器 r|(2kq, o. 5a)g. 滑動變阻器r2(10q, 2a)h. 簫電池 e（6v, o. 05 q ）i. 開關一個，帶夾子的導線若干（1）上列器材中，應選用的器材有.（2）在上而方框中畫出你所設計的電路圖，并把圖乙的 實物連成實際測量電路,要求盡可能測出多組有關數(shù)值.（3）實驗中要測量的物理量有, w金屬管線內部空問截面積so的表達式為：so= 2.實驗室新進了一批低電阻的電磁螺線管，已知螺線管使用的金屬絲電阻率p=1.7x 10'8 qm。課外活動小組的同學設計了一個試驗來測算螺線管使川的金屬絲長度。他們選擇了多川電表、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器、螺旋測微器（千分尺）、 導線和學牛電源等。（1）他們使用多用電表粗測金屈絲的電阻，操作過程分以下三個步驟：（請?zhí)顚懙诓讲僮鳎⒓t、黑衣筆分別插入多用電表的“ + ”、“一 ”插孔：選擇電阻檔“xi”； :把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用表的示數(shù)如圖（a）所示。oo2$10 血 2s0s00(a)(b)（2）根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實驗誤差，并在實