與朱元思書：沒有不被人背后說的

1、實驗七實驗七 探究電阻的決定因素探究電阻的決定因素要點歸納要點歸納 【實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹?1. 1.探究電阻的決定因素探究電阻的決定因素. 2.2.練習(xí)使用螺旋測微器練習(xí)使用螺旋測微器, ,會使用常用的電學(xué)儀器會使用常用的電學(xué)儀器. .【實驗原理實驗原理】 歐姆定律和電阻歐姆定律和電阻定律定律, ,用毫米刻度尺測一段金屬用毫米刻度尺測一段金屬絲絲的長度的長度l l, ,用螺旋測微器測導(dǎo)線的直徑用螺旋測微器測導(dǎo)線的直徑d d, ,用伏安法測用伏安法測導(dǎo)線的電阻導(dǎo)線的電阻R R, ,由由R R= ,= ,所以金屬絲的電阻率所以金屬絲的電阻率 【實驗器材實驗器材】 被測金屬絲、毫米刻度尺、螺旋測微器

2、、電壓表、被測金屬絲、毫米刻度尺、螺旋測微器、電壓表、電流表、直流電源、電鍵、滑動變阻器、導(dǎo)線等電流表、直流電源、電鍵、滑動變阻器、導(dǎo)線等.S1.42Rldhttp:/ 1. 1.用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個不同位用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個不同位置各測一次直徑置各測一次直徑, ,求出其平均值求出其平均值d d. . 2. 2.依照電路圖依照電路圖( (圖圖1)1)用導(dǎo)線將器材連好用導(dǎo)線將器材連好, ,將滑動變將滑動變阻器的阻值調(diào)至最大阻器的阻值調(diào)至最大. .圖圖1 1 3.3.用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的長度的長度, ,即有效

3、長度即有效長度, ,反復(fù)測量反復(fù)測量3 3次次, ,求出其平均值求出其平均值l l. . 4. 4.電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后, ,閉合電鍵閉合電鍵S,S,改變滑動改變滑動變阻器滑動片的位置變阻器滑動片的位置, ,讀出幾組相應(yīng)的電流值和電讀出幾組相應(yīng)的電流值和電壓值壓值, ,記入記錄表格內(nèi)記入記錄表格內(nèi); ;斷開電鍵斷開電鍵S,S,求出導(dǎo)線電阻求出導(dǎo)線電阻R R的平均值的平均值. . 5. 5.將測得的將測得的R R、l l、d d值代入電阻率計算公式值代入電阻率計算公式 , ,計算出金屬導(dǎo)線的電阻率計算出金屬導(dǎo)線的電阻率. .lRdlRS42 6.6.拆去實驗線路拆去實驗線路,

4、 ,整理好實驗器材整理好實驗器材. . 錦囊妙訣錦囊妙訣 兩個定律把兩個定律把 定定, ,測測U U測測I I測直徑測直徑, ,l l測量測量莫松動莫松動, ,為減誤差為減誤差 外接外接, ,通過電流要適宜通過電流要適宜, ,變阻器使變阻器使用記心中用記心中. .【數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理】 1. 1.在求在求R Rx x的平均值時可用兩種方法的平均值時可用兩種方法: : (1) (1)第一種是用第一種是用R Rx x= = 算出各次的數(shù)值算出各次的數(shù)值, ,再取平均再取平均 值值. . (2) (2)第二種是用第二種是用U UI I圖線的斜率求出圖線的斜率求出. . 2. 2.計算電阻率計算電阻率:

5、 :將記錄的數(shù)據(jù)將記錄的數(shù)據(jù)R Rx x、l l、d d的值的值, ,代入代入電阻率計算公式電阻率計算公式IU.42lIUdlSRx 【誤差分析誤差分析】 1. 1.金屬絲直徑、長度測量帶來誤差金屬絲直徑、長度測量帶來誤差. . 2. 2.電流表及電壓表對電阻測量的影響電流表及電壓表對電阻測量的影響, ,因為電流因為電流表外接表外接, ,所以所以R R測測R R真真, ,由由R R= = 知知 測測 真真. . 3. 3.通電電流過大、時間過長通電電流過大、時間過長, ,致使電阻絲發(fā)熱致使電阻絲發(fā)熱, ,電電阻率隨之變化帶來誤差阻率隨之變化帶來誤差. .Sl (1)(1)螺旋測微器的構(gòu)造螺旋測

6、微器的構(gòu)造 如圖如圖2 2所示是常用的螺旋測微器所示是常用的螺旋測微器. .它的小砧它的小砧A A和固和固定刻度定刻度S S固定在框架固定在框架F F上上. .旋鈕旋鈕K K、微調(diào)旋鈕、微調(diào)旋鈕K K和可和可動刻度動刻度H H、測微螺桿、測微螺桿P P連在一起連在一起, ,通過精密螺紋套在通過精密螺紋套在S S上上. . 附附: :螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的使用螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的使用 1.1.螺旋測微器的構(gòu)造原理及讀數(shù)螺旋測微器的構(gòu)造原理及讀數(shù)圖圖2 2 (2)(2)螺旋測微器的原理螺旋測微器的原理 測微螺桿測微螺桿P P與固定刻度與固定刻度S S之間的精密螺紋的螺距為之間的精密螺紋的螺距為0

7、.5 mm,0.5 mm,即旋鈕即旋鈕K K每旋轉(zhuǎn)一周每旋轉(zhuǎn)一周, ,P P前進(jìn)或后退前進(jìn)或后退0.5 mm,0.5 mm,而可動刻度而可動刻度H H上的刻度為上的刻度為5050等份等份, ,每轉(zhuǎn)動一小格每轉(zhuǎn)動一小格, ,P P前前進(jìn)或后退進(jìn)或后退0.01 mm.0.01 mm.即螺旋測微器的精確度為即螺旋測微器的精確度為0.01 mm.0.01 mm.讀數(shù)時估算到毫米的千分位上讀數(shù)時估算到毫米的千分位上, ,因此因此, ,螺旋測微器又螺旋測微器又叫千分尺叫千分尺. . (3) (3)讀數(shù)讀數(shù): :測量時被測物體長度的整數(shù)毫米數(shù)由固測量時被測物體長度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出定刻度讀出, ,小

8、數(shù)部分由可動刻度讀出小數(shù)部分由可動刻度讀出. . 測量值測量值( (毫米毫米)=)=固定刻度數(shù)固定刻度數(shù)( (毫米毫米)()(注意半毫米刻注意半毫米刻線是否露出線是否露出)+)+可動刻度數(shù)可動刻度數(shù)( (估讀一位估讀一位) )0.01(0.01(毫米毫米) ) 如圖如圖3 3所示所示, ,固定刻度示數(shù)為固定刻度示數(shù)為2.0 mm,2.0 mm,不足半毫米不足半毫米而從可動刻度上讀的示數(shù)為而從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0,15.0,最后的讀數(shù)為最后的讀數(shù)為: :2.0 mm+15.02.0 mm+15.00.01 mm=2.150 mm.0.01 mm=2.150 mm.圖圖3 3 2.2.游標(biāo)

9、卡尺游標(biāo)卡尺( (如圖如圖4 4所示所示) ) (1) (1)構(gòu)造構(gòu)造: :主尺、游標(biāo)尺主尺、游標(biāo)尺( (主尺和游標(biāo)尺上各有一主尺和游標(biāo)尺上各有一個內(nèi)外測量爪個內(nèi)外測量爪) )、游標(biāo)尺上還有一個深度尺、游標(biāo)尺上還有一個深度尺, ,尺身上尺身上還有一個緊固螺釘還有一個緊固螺釘. . (2) (2)用途用途: :測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑. . (3) (3)原理原理: :利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成度的差值制成. .圖圖4 4 不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度, ,它的刻度部它的

10、刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.1 mm.常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有1010個的、個的、2020個的、個的、5050個的個的, ,見下表見下表: :刻度格數(shù)刻度格數(shù)( (分度分度) )刻度總長度刻度總長度每小格與每小格與1 mm1 mm的差值的差值精確度精確度( (可準(zhǔn)確到可準(zhǔn)確到) )10109 mm9 mm0. 1 mm0. 1 mm0. 1 mm0. 1 mm202019 mm19 mm0.05 mm0.05 mm0.05 mm0.05 mm505049 mm49 mm0.02

11、mm0.02 mm0.02 mm0.02 mm (4)(4)讀數(shù)讀數(shù): :若用若用x x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)表示由主尺上讀出的整毫米數(shù); ;K K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)的格數(shù)的格數(shù), ,則記錄結(jié)果表達(dá)為則記錄結(jié)果表達(dá)為( (x x+ +K K精確度精確度) mm.) mm.【注意事項注意事項】 1. 1.本實驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小本實驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小, ,因此實因此實驗電路必須用電流表外接法驗電路必須用電流表外接法. . 2. 2.實驗連線時實驗連線時, ,應(yīng)先從電源的正極出發(fā)應(yīng)先從電源的正極出發(fā), ,依

12、次將電依次將電源、開關(guān)、電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動變阻器連源、開關(guān)、電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動變阻器連成主干線路成主干線路( (閉合電路閉合電路),),然后再把電壓表并聯(lián)在待然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端測金屬導(dǎo)線的兩端. . 3.3.測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度, ,是指測量待測是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個端點之間的長度導(dǎo)線接入電路的兩個端點之間的長度, ,亦即電壓表亦即電壓表兩端點間的部分待測導(dǎo)線長度兩端點間的部分待測導(dǎo)線長度, ,測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直直. . 4. 4.測金屬絲直徑一定要選三個不同部位進(jìn)行測量測金屬絲直徑一定要選三個不同部位

13、進(jìn)行測量. . 5. 5.閉合開關(guān)閉合開關(guān)S S之前之前, ,一定要使滑動變阻器的滑片處一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置在有效電阻值最大的位置. . 6. 6.在用伏安法測電阻時在用伏安法測電阻時, ,通過待測導(dǎo)線的電流通過待測導(dǎo)線的電流I I不不宜過大宜過大( (電流表用電流表用0 00.6 A0.6 A量程量程),),通電時間不宜過長通電時間不宜過長, ,以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高, ,造成其電阻率在實造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大驗過程中逐漸增大. . 7.7.求求R R的平均值可用兩種方法的平均值可用兩種方法: :第一種是用第一種是用算出各次

14、的測量值算出各次的測量值, ,再取平均值再取平均值; ;第二種方法是用圖第二種方法是用圖象法象法( (U UI I圖象圖象) )來求出來求出. .若采用圖象法若采用圖象法, ,在描點時在描點時, ,要盡量使各點間的距離拉大一些要盡量使各點間的距離拉大一些, ,連線時要盡可能地連線時要盡可能地讓各點均勻分布在直線的兩側(cè)讓各點均勻分布在直線的兩側(cè), ,個別明顯偏離較遠(yuǎn)的個別明顯偏離較遠(yuǎn)的點可以不予考慮點可以不予考慮. .IUR 典例剖析典例剖析【例【例1 1】在在“探究電阻的決定因素探究電阻的決定因素”的實驗中的實驗中, ,所用所用金屬電阻絲的電阻約為金屬電阻絲的電阻約為30 .30 .現(xiàn)通過以下

15、實驗測量現(xiàn)通過以下實驗測量該金屬材料的電阻率該金屬材料的電阻率. . (1) (1)用螺旋測微器測量電阻絲直徑用螺旋測微器測量電阻絲直徑, ,其示數(shù)如圖其示數(shù)如圖5 5 所示所示, ,則該電阻絲直徑的測量值則該電阻絲直徑的測量值d d= = mm. mm.圖圖5 5(2)(2)實驗中能提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列實驗中能提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材器材: :電壓表電壓表V V1 1( (量程量程0 03 V,3 V,內(nèi)阻約內(nèi)阻約3 k)3 k)電壓表電壓表V V2 2( (量程量程0 015 V,15 V,內(nèi)阻約內(nèi)阻約15 k)15 k)電流表電流表A A1 1( (量程量程0 0

16、100 mA,100 mA,內(nèi)阻約內(nèi)阻約5 )5 )電流表電流表A A2 2( (量程量程0 00.6 A,0.6 A,內(nèi)阻約內(nèi)阻約0.1 )0.1 )滑動變阻器滑動變阻器R R1 1(0(010 )10 )滑動變阻器滑動變阻器R R2 2(0(01 k)1 k)電源電源E E( (電動勢為電動勢為4.5 V,4.5 V,內(nèi)阻不計內(nèi)阻不計) )為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準(zhǔn)確的測出電阻絲的阻值為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準(zhǔn)確的測出電阻絲的阻值, ,電壓表應(yīng)選電壓表應(yīng)選 , ,電流表應(yīng)選電流表應(yīng)選 , ,滑動變阻滑動變阻器應(yīng)選器應(yīng)選 . .(3)(3)如圖如圖6 6所示所示, ,將電阻絲拉直后兩端固定在刻度

17、尺兩將電阻絲拉直后兩端固定在刻度尺兩端的接線柱端的接線柱a a和和b b上上, ,刻度尺的中間有一個可沿電阻絲刻度尺的中間有一個可沿電阻絲滑動的觸頭滑動的觸頭P P, ,觸頭的另一端為接線柱觸頭的另一端為接線柱c c, ,當(dāng)用手按下當(dāng)用手按下觸頭觸頭P P時時, ,觸頭觸頭P P才與電阻絲接觸才與電阻絲接觸, ,觸頭的位置可在刻觸頭的位置可在刻度尺上讀出度尺上讀出. .實驗中改變觸頭實驗中改變觸頭P P與電阻絲接觸的位置與電阻絲接觸的位置, ,并移動滑動變阻器的滑片并移動滑動變阻器的滑片, ,使電流表示數(shù)使電流表示數(shù)I I保持不變保持不變, ,分別測量出多組接入電路中電阻絲的長分別測量出多組接

18、入電路中電阻絲的長度度L L與對應(yīng)的與對應(yīng)的電壓電壓U U. .請在圖請在圖7 7中完成實驗電路的連接中完成實驗電路的連接.(.(要求要求: :能改能改變電阻絲的測量長度和進(jìn)行多次測量變電阻絲的測量長度和進(jìn)行多次測量) )圖圖6 6圖圖7 7(4)(4)利用測量數(shù)據(jù)畫出利用測量數(shù)據(jù)畫出U UL L圖線圖線, ,如圖如圖8 8所示所示, ,其中其中( (L L0 0, ,U U0 0) )是是U UL L圖線上的一個點的坐標(biāo)圖線上的一個點的坐標(biāo). .根據(jù)根據(jù)U UL L圖線圖線, ,用電阻絲的直徑用電阻絲的直徑d d、電流、電流I I和坐標(biāo)和坐標(biāo)( (L L0 0, ,U U0 0) )可計可計

19、算得出電阻絲的電阻率算得出電阻絲的電阻率 = = .(.(用所給字母表示用所給字母表示) )圖圖8 8答案答案 (1)0.183(0.181(1)0.183(0.1810.185) (2)V0.185) (2)V1 1 A A1 1 R R1 1(3)(3)如下圖所示如下圖所示( (該圖中電壓表連接接線柱該圖中電壓表連接接線柱b b、c c也對也對) )(4)(4)0024ILUd變式練習(xí)變式練習(xí) 如圖如圖9 9所示所示, ,甲圖為一段粗細(xì)均勻的新型導(dǎo)甲圖為一段粗細(xì)均勻的新型導(dǎo)電材料棒電材料棒, ,現(xiàn)測量該材料的電阻率現(xiàn)測量該材料的電阻率. .圖圖9 9(1)(1)首先用多用電表的歐姆擋首先用

20、多用電表的歐姆擋( (倍率為倍率為10)10)粗測其粗測其電阻電阻, ,指針位置如圖乙所示指針位置如圖乙所示, ,其讀數(shù)其讀數(shù)R R= = . .(2)(2)然后用以下器材用伏安法盡可能精確地測量其然后用以下器材用伏安法盡可能精確地測量其電阻電阻A.A.電流表電流表: :量程為量程為0.6 A,0.6 A,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為0.1 0.1 B.B.電壓表電壓表: :量程為量程為3 V,3 V,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為3 k3 kC.C.滑動變阻器滑動變阻器: :最大阻值為最大阻值為20 ,20 ,額定電流額定電流1 A1 AD.D.低壓直流電源低壓直流電源: :電壓電壓6 V,6 V,內(nèi)阻忽略內(nèi)阻忽略E

21、.E.電鍵電鍵S,S,導(dǎo)線若干導(dǎo)線若干在下面的虛線方框中畫出實驗電路圖在下面的虛線方框中畫出實驗電路圖. .(3)(3)如果實驗中電流表示數(shù)為如果實驗中電流表示數(shù)為I I, ,電壓表示數(shù)為電壓表示數(shù)為U U, ,并并測出該棒的長度為測出該棒的長度為L L、直徑為、直徑為d d, ,則該材料的電阻率則該材料的電阻率 = = ( (用測出的物理量的符號表示用測出的物理量的符號表示).).答案答案 (1)200 (1)200 (2)(2)如下圖所示如下圖所示(3)(3)LIdU42【例【例2 2】甲甲、乙兩同學(xué)使用完全相同的器材用伏安、乙兩同學(xué)使用完全相同的器材用伏安 法測量同一未知電阻法測量同一未

22、知電阻R Rx x的阻值的阻值. .給定器材為給定器材為: :待待 測電阻測電阻R Rx x; ;電流表電流表( (量程量程0 05 mA,5 mA,內(nèi)阻約內(nèi)阻約10 );10 ); 電壓電壓表表( (量程為量程為0 03 V,3 V,內(nèi)阻約內(nèi)阻約3 000 );3 000 );最大阻最大阻 值為值為1 700 1 700 的滑動變阻器的滑動變阻器; ;電源電源E E( (電動勢約電動勢約 3 V);3 V);開關(guān)開關(guān)S S、導(dǎo)線若干、導(dǎo)線若干. .兩人的測量結(jié)果分別兩人的測量結(jié)果分別 由圖由圖1010中甲和乙給出中甲和乙給出. . 圖圖1010(1)(1)由圖甲得由圖甲得R Rx x= =

23、, ,由圖乙得由圖乙得R Rx x= = . .(2)(2)在下面方框中分別畫出甲、乙兩位同學(xué)所用的在下面方框中分別畫出甲、乙兩位同學(xué)所用的測量電路測量電路, ,并由測量結(jié)果判定并由測量結(jié)果判定 同學(xué)的測量同學(xué)的測量結(jié)果較為準(zhǔn)確結(jié)果較為準(zhǔn)確. .甲的電路甲的電路乙的電路乙的電路思路點撥思路點撥 (1)(1)圖線斜率的物理意義是什么圖線斜率的物理意義是什么? ?哪個的哪個的斜率大斜率大? ?如何計算如何計算? ?(2)(2)用不同的測量電路用不同的測量電路, ,其測量值與實際值各有怎樣其測量值與實際值各有怎樣的誤差的誤差? ?解析解析 (1)(1)兩圖線的斜率表示電阻的測量值兩圖線的斜率表示電阻

24、的測量值, ,由圖由圖R R甲甲=1 060 (=1 060 (在在1 0601 0604040內(nèi)均對內(nèi)均對););R R乙乙=730 (=730 (在在7307304040內(nèi)均對內(nèi)均對).).(2)(2)因圖甲所示直線的斜率大因圖甲所示直線的斜率大, ,即測量值大即測量值大, ,故甲同故甲同學(xué)采用的是電流表內(nèi)接法學(xué)采用的是電流表內(nèi)接法, ,乙采用的是外接法乙采用的是外接法. .因電因電阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻, ,故用內(nèi)接法較為準(zhǔn)確故用內(nèi)接法較為準(zhǔn)確. .答案答案 (1)(1 060(1)(1 06040) (73040) (73040) 40) (2)(2)甲、乙甲、乙電路

25、如下圖所示電路如下圖所示創(chuàng)新實驗【例例3 3】在在“探究電阻的決定因素探究電阻的決定因素” 的實驗中的實驗中, ,需要用刻度尺測出需要用刻度尺測出 被測金屬絲的長度被測金屬絲的長度l l, ,用螺旋測用螺旋測 微器測出金屬絲的直徑微器測出金屬絲的直徑d d, ,用電用電 流表和電壓表測出金屬絲的電流表和電壓表測出金屬絲的電 阻阻R Rx x. .用電流表和電壓表測金屬用電流表和電壓表測金屬 絲的電阻時絲的電阻時, ,由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響, ,不不 論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法, ,都會產(chǎn)生都會產(chǎn)生 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差.

26、.按如圖按如圖1111所示的電路進(jìn)行測量所示的電路進(jìn)行測量, ,可以消可以消 除由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差除由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差. .利用該電路進(jìn)行利用該電路進(jìn)行 實驗的主要操作過程是實驗的主要操作過程是: :圖圖1111第一步第一步: :先將先將R R2 2的滑動觸頭調(diào)到最左端的滑動觸頭調(diào)到最左端, ,單刀雙擲開關(guān)單刀雙擲開關(guān)S S2 2向向1 1閉合閉合, ,閉合開關(guān)閉合開關(guān)S S1 1, ,調(diào)節(jié)滑動變阻器調(diào)節(jié)滑動變阻器R R1 1和和R R2 2, ,使電壓表和電流表的使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些示數(shù)盡量大些( (不要超過量程不要超過量程),),讀出此時電壓表和電流表的示數(shù)讀出此

27、時電壓表和電流表的示數(shù)U U1 1、I I1 1. .第二步第二步: :保持兩滑動變阻器的滑動觸頭位置不變保持兩滑動變阻器的滑動觸頭位置不變, ,將將單刀雙擲開關(guān)單刀雙擲開關(guān)S S2 2向向2 2閉合閉合, ,讀出此時電壓表和電流表讀出此時電壓表和電流表的示數(shù)的示數(shù)U U2 2、I I2 2. .請寫出由以上記錄數(shù)據(jù)計算被測電阻的表達(dá)式請寫出由以上記錄數(shù)據(jù)計算被測電阻的表達(dá)式R Rx x= = . .解析解析 第一步對應(yīng)的等效電路如圖甲所示第一步對應(yīng)的等效電路如圖甲所示. .則則R Rx x+ +R RA A+ +R R1 1= =11IU第二步對應(yīng)的等效電路如圖乙所示第二步對應(yīng)的等效電路如圖

28、乙所示. .則則R RA A+ +R R1 1= =由以上兩式求得由以上兩式求得R Rx x= =答案答案22IU2211IUIU2211IUIU素能提升素能提升1.1.在做在做“探究電阻的決定因素探究電阻的決定因素”實驗時實驗時, ,下列操作正下列操作正 確的是確的是 ( )( ) A. A.若待測金屬導(dǎo)線是漆包線若待測金屬導(dǎo)線是漆包線, ,應(yīng)該用火燒去表面應(yīng)該用火燒去表面 漆皮漆皮, ,輕輕抹去灰塵后再測金屬絲的直徑輕輕抹去灰塵后再測金屬絲的直徑, ,千千 萬不可用小刀去刮漆皮萬不可用小刀去刮漆皮, ,而兩端接頭部分則用而兩端接頭部分則用 紗布打磨干凈紗布打磨干凈, ,以保證電路接觸良好以

29、保證電路接觸良好 B.B.用米尺反復(fù)測量三次導(dǎo)線的總長度用米尺反復(fù)測量三次導(dǎo)線的總長度, ,求出平均求出平均 值值L L, ,然后將導(dǎo)線接入測量電路中然后將導(dǎo)線接入測量電路中C.C.估計待測金屬導(dǎo)線的總長估計待測金屬導(dǎo)線的總長, ,選擇合適的儀器和選擇合適的儀器和 實驗電路實驗電路 D.D.合上開關(guān)合上開關(guān)S,S,不斷增大滑動變阻器接入電路的有不斷增大滑動變阻器接入電路的有 效阻值效阻值, ,記錄幾組對應(yīng)的電流和電壓數(shù)值記錄幾組對應(yīng)的電流和電壓數(shù)值, ,計算計算 出導(dǎo)線的總電阻出導(dǎo)線的總電阻 解析解析 用米尺反復(fù)測量三次接入電路中的導(dǎo)線的用米尺反復(fù)測量三次接入電路中的導(dǎo)線的 長度而不是總長度長

30、度而不是總長度,B,B、C C錯錯; ;閉合開關(guān)前閉合開關(guān)前, ,滑動變滑動變 阻器的有效阻值處于最大阻器的有效阻值處于最大, ,合上開關(guān)合上開關(guān)S S后逐步減小后逐步減小 滑動變阻器接入電路的有效阻值滑動變阻器接入電路的有效阻值,D,D錯錯. . 答案答案 A2.2.在在“測定金屬絲電阻率測定金屬絲電阻率”的實驗中的實驗中, ,由由 可知可知, ,對實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是對實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是( )( ) A. A.導(dǎo)線直徑導(dǎo)線直徑d d的測量的測量 B.B.電壓電壓U U的測量的測量 C.C.電流電流I I的測量的測量 D.D.導(dǎo)線長度的測量導(dǎo)線長度的測量 解析解析 四個選項

31、中的四個物理量對金屬絲的電阻四個選項中的四個物理量對金屬絲的電阻率均有影響率均有影響, ,但影響最大的是直徑但影響最大的是直徑d,d,因為在計算式因為在計算式中取直徑的平方中取直徑的平方. .IlUd42A3.3.某小組的兩位同學(xué)采用某小組的兩位同學(xué)采用“伏安法伏安法”測金屬絲的電測金屬絲的電阻實驗中阻實驗中; ;根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進(jìn)行正確描點后根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進(jìn)行正確描點后, ,甲、乙甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)自己的理解各做出一條圖線兩位同學(xué)根據(jù)自己的理解各做出一條圖線, ,如圖如圖1212所示所示, ,根據(jù)你對實驗的理解根據(jù)你對實驗的理解, ,你認(rèn)為你認(rèn)為 同學(xué)的圖同學(xué)的圖線正確線正確, ,根據(jù)你選擇的

32、圖線算出該金屬絲的電阻為根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為 .(.(保留兩位有效數(shù)字保留兩位有效數(shù)字) )圖圖1212解析解析 當(dāng)金屬絲兩端電壓為零時當(dāng)金屬絲兩端電壓為零時, ,通過的電流也為通過的電流也為零零, ,因此圖線必過原點因此圖線必過原點, ,故甲同學(xué)的圖線正確故甲同學(xué)的圖線正確; ;在甲在甲同學(xué)畫的圖線上距原點較遠(yuǎn)的地方取一個點同學(xué)畫的圖線上距原點較遠(yuǎn)的地方取一個點, ,其坐其坐標(biāo)值為標(biāo)值為(0.4 A,1.52 V),(0.4 A,1.52 V),故金屬絲電阻為故金屬絲電阻為: :答案答案 甲甲 3.8(3.73.8(均可均可) ).8 . 34 . 052.

33、 1IUR4.(1)4.(1)用游標(biāo)為用游標(biāo)為5050分度的游標(biāo)卡尺測量某工件的分度的游標(biāo)卡尺測量某工件的 長度時長度時, ,示數(shù)如圖示數(shù)如圖1313所示所示, ,則測量結(jié)果應(yīng)該讀作則測量結(jié)果應(yīng)該讀作 mm.mm.圖圖1313(2)(2)用螺旋測微器測圓柱體的直徑時用螺旋測微器測圓柱體的直徑時, ,示數(shù)如圖示數(shù)如圖1414所所示示, ,此示數(shù)為此示數(shù)為 mm.mm.圖圖1414解析解析 (1)(1)游標(biāo)為游標(biāo)為5 50 0分度的卡尺分度的卡尺, ,其精確度為其精確度為0.02 mm0.02 mm, ,主尺示數(shù)為主尺示數(shù)為10 mm,10 mm,游標(biāo)上第游標(biāo)上第2020格與主尺對齊格與主尺對齊,

34、 ,示數(shù)示數(shù)為為20200.02 mm=0.40 mm,0.02 mm=0.40 mm,所以正確的結(jié)果為所以正確的結(jié)果為10 mm10 mm+0.40 mm=10.40 mm.+0.40 mm=10.40 mm.(2)(2)使用螺旋測微器讀數(shù)時使用螺旋測微器讀數(shù)時, ,先讀出套筒上固定刻度先讀出套筒上固定刻度的整毫米數(shù)的整毫米數(shù), ,再看半毫再看半毫米刻度線是否露出米刻度線是否露出. .若已露出若已露出, ,應(yīng)加上應(yīng)加上0.5 mm,0.5 mm,然后再以固定刻度的水平線為基準(zhǔn)然后再以固定刻度的水平線為基準(zhǔn), ,讀出可動刻度上的格數(shù)讀出可動刻度上的格數(shù)( (含估讀含估讀) )0.01 mm.0

35、.01 mm.讀數(shù)讀數(shù)為為:2.5 mm+0.220 mm=2.720 mm.:2.5 mm+0.220 mm=2.720 mm.答案答案 (1)10.40 (2)2.720(1)10.40 (2)2.7205.5.在在“探究電阻的決定因素探究電阻的決定因素”的實驗中的實驗中, ,用電壓表用電壓表 測得金屬絲兩端的電壓測得金屬絲兩端的電壓U U, ,用電流表測得通過金屬用電流表測得通過金屬 絲中的電流絲中的電流I I, ,用螺旋測微器測得金屬絲的直徑用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d d, , 測得數(shù)據(jù)如圖測得數(shù)據(jù)如圖1515所示所示, ,請從圖中讀出請從圖中讀出U U= = V, V, I I=

36、 = A, A,d d= = m. m.圖圖1515解析解析 注意到本實驗電壓表用注意到本實驗電壓表用0 03 V3 V擋擋, ,讀得電壓表讀得電壓表讀數(shù)為讀數(shù)為1.70 V,1.70 V,注意應(yīng)讀到最小刻度的注意應(yīng)讀到最小刻度的 倍倍. .電流電流表用表用0 00.6 A0.6 A擋擋, ,讀得電流表讀數(shù)為讀得電流表讀數(shù)為0.48 A,0.48 A,注意應(yīng)注意應(yīng)讀到最小刻度的讀到最小刻度的 位位. .螺旋測微器的讀數(shù)為螺旋測微器的讀數(shù)為0.485 mm0.485 mm=0.485=0.4851010-3-3 m. m.讀數(shù)時注意讀數(shù)時注意固定刻度上表示半毫米固定刻度上表示半毫米的刻線是否已露

37、出的刻線是否已露出, ,讀取可動刻度尺上的數(shù)據(jù)時應(yīng)讀取可動刻度尺上的數(shù)據(jù)時應(yīng)注意估讀一位注意估讀一位. .答案答案 1.70 0.48 0.4851.70 0.48 0.4851010-3-3101216.6.在在“探究電阻的決定因素探究電阻的決定因素”的實驗中的實驗中, ,某同學(xué)進(jìn)行某同學(xué)進(jìn)行 了如下測量了如下測量: : (1) (1)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度有效長度. .測量測量3 3次次, ,求出其平均值求出其平均值l l. .其中一次測量其中一次測量結(jié)果如圖結(jié)果如圖1616甲所示甲所示, ,金屬絲的另一端與刻度尺的零金屬絲

38、的另一端與刻度尺的零刻線對齊刻線對齊, ,圖中讀數(shù)為圖中讀數(shù)為 cm.cm.用螺旋測微器測量用螺旋測微器測量金屬絲的直徑金屬絲的直徑, ,選不同的位置測量選不同的位置測量3 3次次, ,求出其平均求出其平均值值d d. .其中一次測量結(jié)果如圖乙所示其中一次測量結(jié)果如圖乙所示, ,圖中讀數(shù)為圖中讀數(shù)為 mm.mm.(2)(2)采用圖采用圖1717所示的電路測量金屬絲的電阻所示的電路測量金屬絲的電阻. .電阻的電阻的測量值比真實值測量值比真實值 ( (填填“偏大偏大”或或“偏小偏小”).).最后由公式最后由公式 = = 計算出金屬絲的電阻率計算出金屬絲的電阻率( (用用直接測量的物理量表示直接測量

39、的物理量表示).).圖圖1616圖圖1717(3)(3)請你根據(jù)以上的電路圖在圖請你根據(jù)以上的電路圖在圖1818中進(jìn)行實物連線中進(jìn)行實物連線. .電流表選電流表選0.6 A0.6 A量程量程, ,電壓表選電壓表選3 V3 V量程量程. .圖圖1818解析解析 本題考查探究電阻的決定因素的實驗原理、本題考查探究電阻的決定因素的實驗原理、誤誤差分析及實物圖的連接差分析及實物圖的連接. .(1)(1)金屬絲的長度為金屬絲的長度為24.12 cm24.12 cm24.14 cm.24.14 cm.直徑讀數(shù)為直徑讀數(shù)為0.518 mm0.518 mm0.519 mm.0.519 mm.(2)(2)采用電流表外接法采用電流表外接法, ,由于電壓表的內(nèi)阻不是無窮由于電壓表的內(nèi)阻不是無窮大大, ,電壓表有分流電壓表有分流, ,從而電流表的測量值大于真實值從而電流表的測量值大于真實值, ,由由R R= = 可知可知, ,電阻的測量值小于真實值電阻的測量值小于真實值. .由由R R= = ，可得，可得IU241,dSIURSl.42IlUd答案答案 (1)24.12(1)24.1224.14 0.51824.14 0.5180.5190.519(2)(2)偏小偏小 (3)(3)見解析圖見解析