高中物理第章恒定電流第節(jié)第課時實(shí)驗(yàn)測定金屬的電阻率同時練習(xí)使用螺旋測微器練習(xí)新人教版選修

1、謝謝您的觀賞第2課時 實(shí)驗(yàn)：測定金屬的電阻率（同時練習(xí)使用螺旋測微器）謝謝您的觀賞1.（2018 武漢外國語學(xué)校高二周測）現(xiàn)有一合金制成的圓柱體.為測量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測量圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標(biāo)卡尺測量該圓柱體的長度.螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖（甲）和圖（乙）所示.456 cmn第（甲）（1）由上圖讀得圓柱體的直徑為 mm長度為 cm.（2）若流經(jīng)圓柱體的電流為I,圓柱體兩端之間的電壓為U,圓柱體的直徑和長度分別用D,L表示，則用D,L,I,U 表示的電阻率的關(guān)系式為p=.解析：（1）由題圖（甲）知，圓柱體的直徑為 1.5 mm+34.4X0

2、.01 mm=1.844 mm,長度為 42 mm+8X 0.05 mm=42.40 mm=4.240 cm.U L fD2 tiD2U（2）由 I=,R= p及 S=TtU/ 得 p = 41L .tiD2U答案：（1）1.844（1.8421.846）4.240（2） 412.在測定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：待測金屬絲：Rx（阻值約4 ，額定電流約0.5 A）.電壓表:V（量程3 V,內(nèi)阻約3 k Q）.電流表：A1（量程0.6 A,內(nèi)阻約0.2 Q）;A2（量程3 A,內(nèi)阻約0.05 Q ）.電源:E1（電源電壓為3 V）;E2（電源電壓為12 V）.滑動變阻器：R（最大

3、阻值約20 ）.螺旋測微器：毫米刻度尺.開關(guān)S,導(dǎo)線.（1）若滑動變阻器采用限流式接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選 ,電源應(yīng)選（均填器材代號）.（2）在虛線框中畫出電路原理圖.解析:（1）在用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，為使測量盡量精確，則電流表、電壓表指針需達(dá)到半偏 以上，又因待測金屬絲的額定電流約0.5 A,所以電流表選 Ai,電源選Ei即可.（2）電路原理圖如圖所示.答案:（1）A i曰（2）電路原理圖見解析3.（2017 天津市南開中學(xué)高二期末）某學(xué)習(xí)小組為測量一銅芯電線的電阻率，他們截取了一段電線，用米尺測出其長度為L,用螺旋測微器測得其直徑為D,用多用電表測得其電阻值約為2 ，為提高測

4、量的精度，該小組的人員從下列器材中挑選了一些元件，設(shè)計了一個電路重新測量這段導(dǎo)線（用R表示）的電阻.A.電源（提供的電壓U0為3.0 V）B.電壓表 Vi（量程為03.0 V,內(nèi)阻約為2 k Q）C.電壓表 V2（量程為015.0 V,內(nèi)阻約為6 k Q）D.電流表Ai（量程為00.6 A,內(nèi)阻約為1 Q）E.電流表 4（量程為03.0 A,內(nèi)阻約為0.i Q）F.滑動變阻器Ri（最大阻值i0 Q,額定電流2.0 A）G.滑動變阻器 的（最大阻值i k Q,額定電流i.0 A）H.定值電阻R（阻值為3 Q）I.開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干（i）為提高實(shí)驗(yàn)的精確度，請你為該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計電路圖，并畫在下面

5、的方框中.（2）實(shí)驗(yàn)時電壓表選 ,電流表選 ,滑動變阻器選 （只填代號）.某次測量時，電壓表示數(shù)為 U,電流表示數(shù)為I,則該銅芯電線材料的電阻率的表達(dá)式為解析:（i）比較電壓表內(nèi)阻、電流表內(nèi)阻和待測電阻的大小關(guān)系，可得測量電路必須用電流表外接法，滑動變阻器采用分壓式接法和限流式接法均可(如圖).1|J(2)電源提供的電壓為 3.0 V,考慮到電壓表的量程和精確度兩個因素，電壓表應(yīng)選Vi；干路中53電流的最大值I maxK + *0=2 + 3 a=0.6 A,電流表應(yīng)選 Ai；考慮到實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,滑動變阻 器應(yīng)選Ri.L一再 迫由 R= = p 5 = p ，得 p = 4".tiD

6、2U答案:(1)見解析 (2)B D F (3) 41L4.利用如圖(甲)所示的電路測量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為 20 Q.帶有刻度尺的木板上有 a和b兩個接線柱，把電阻絲拉直后固定在接線柱 a和b上.在電阻絲 上夾上一個帶有接線柱 c的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點(diǎn) P的位 置，從而改變接入電路中電阻絲的長度 .（甲）實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：A.用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑；B.將選用的實(shí)驗(yàn)器材按照圖(甲)連接實(shí)驗(yàn)電路；C.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大；D.將金屬夾夾在電阻絲上某位置，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表

7、滿偏，然后斷開開關(guān).記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L;E.改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表再次滿偏.重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L;F.斷開開關(guān)，整理好器材.(1)某次測量電阻絲直徑 d時，螺旋測微器示數(shù)如圖(乙)所示，則d=mm;(2)用記錄的多組電阻箱的阻值R和對應(yīng)的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖(丙)所示的R - L關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為 電在L軸的截距為L0,再結(jié)合測出的電阻絲直 徑d,寫出電阻絲的電阻率表達(dá)式p =(用給定的物理量符號和已知常數(shù)表示). 本實(shí)驗(yàn)中，電流表的內(nèi)阻對電阻率的測量結(jié)

8、果 (選填“有”或“無”)影響.解析：(1)螺旋測微器的讀數(shù)為 d=0.5 mm+23.0 x 0.01 mm=0.730 mm;PLEEn . n-*(2)根據(jù)歐姆定律，應(yīng)有I= ,可得R= -Rx,根據(jù)導(dǎo)體的電阻公式應(yīng)有R=4，聯(lián)立以4P e4P 埒上兩式可得R=-花3L+L根據(jù)函數(shù)斜率的概念應(yīng)有 花d?1p ,解得p = 4A° .2 本題中若考慮電流表內(nèi)阻Ra,則有:R=-kd L+/ -Ra,對圖像的斜率沒有影響，即電流表內(nèi)阻對電阻率的測量結(jié)果無影響.皿504/答案:(1)0.730(2)'0(3)無(教師備用)1.在測金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中錯誤的是(C

9、 )A.用伏安法測電阻時，可采用電流表外接法B.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，取得多組U和I的值，然后求出平均電阻C.應(yīng)選用毫米刻度尺測金屬絲的長度三次，然后求出平均長度lD.實(shí)驗(yàn)中電流不能太大，以免電阻率發(fā)生變化解析：測量的是接入電路中的金屬絲的有效長度.故C錯.2.（2017 湖北宜昌市葛洲壩中學(xué)高二測試）如圖（甲）所示，某同學(xué)設(shè)計了一個測量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)，將已知直徑為d的待測金屬絲固定在接線柱a,b上，在金屬絲上安裝一個小金屬滑片c,連接好電路，電路中R是保護(hù)電阻.已知電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于金屬絲的電阻，電壓表的分流作用可以忽略不計.閉合開關(guān)后得電流表的讀數(shù)為I0,電壓表的讀數(shù)為U調(diào)節(jié)滑片c的位置，分別測出長度L及所對應(yīng)的電壓值U,然后作出U-L圖像.如圖（乙）所示.（2）根據(jù)所選電路圖在圖（甲）中進(jìn)行實(shí)物連線. 測得圖（乙）中圖線的斜率為k,由此可得