高三物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)7 測(cè)定金屬的電阻率 魯科

實(shí)驗(yàn)七測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器).知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會(huì)用伏安法測(cè)電阻，測(cè)定金屬導(dǎo)線的電阻率．2．練習(xí)使用螺旋測(cè)微器，會(huì)使用常用的電學(xué)儀器．..實(shí)驗(yàn)器材被測(cè)金屬導(dǎo)線、毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器、電壓表、電流表、直流電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線等．.過(guò)程分析導(dǎo)引一、實(shí)驗(yàn)步驟1．用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值d.2．依照電路圖(圖7－3－1)用導(dǎo)線將器材連好，將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)至最大．圖7－3－1.3．用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的長(zhǎng)度，即有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量3次，求出其平均值l.4．電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合電鍵S，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流值和電壓值，記入記錄表格內(nèi)；斷開(kāi)電鍵S，求出導(dǎo)線電阻R的平均值．...三、螺旋測(cè)微器的構(gòu)造、原理及讀數(shù)1．螺旋測(cè)微器的構(gòu)造如圖7－3－2所示是常用的螺旋測(cè)微器．它的小砧A和固定刻度S固定在框架F上．旋鈕K、微調(diào)旋鈕K′和可動(dòng)刻度H、測(cè)微螺桿P連在一起，通過(guò)精密螺紋套在S上．圖7－3－2.2．螺旋測(cè)微器的原理測(cè)微螺桿P與固定刻度S之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周，P前進(jìn)或后退0.5mm，而可動(dòng)刻度H上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，P前進(jìn)或后退0.01mm，即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm.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．.3．讀數(shù)：測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出．測(cè)量值(毫米)＝固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(毫米)．四、伏安法測(cè)電阻1．電流表的內(nèi)接法和外接法的比較....若不知Rx的大約阻值，可采用“試觸法”，將電路按如圖7－3－3所示連接，空出電壓表的一個(gè)接頭S，然后將S分別與a、b接觸一下，觀察兩表示數(shù)變化情況．①若電流表示數(shù)變化明顯，說(shuō)明電壓表分流作用較強(qiáng)，即Rx阻值較大，應(yīng)采用“內(nèi)接法”，S應(yīng)接b.②若電壓表示數(shù)變化明顯，說(shuō)明電流表分壓作用較強(qiáng)，即Rx阻值較小，應(yīng)采用“外接法”，S應(yīng)接a...五、注意事項(xiàng)1．本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路必須用電流表外接法．2．實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開(kāi)關(guān)、電流表、待測(cè)金屬導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器連成主干線路(閉合電路)，然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬導(dǎo)線的兩端．3．測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，是指測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的部分待測(cè)導(dǎo)線長(zhǎng)度，測(cè)量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直．.4．測(cè)金屬絲直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測(cè)量．5．閉合開(kāi)關(guān)S之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置．6．在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，通過(guò)待測(cè)導(dǎo)線的電流I不宜過(guò)大(電流表用0～0.6A量程)，通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐漸增大．..實(shí)驗(yàn)典例精析(2009年高考廣東卷)某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)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(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等．題型一基本實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理例1.(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(gè)小金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)．請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并連接電路實(shí)物圖7－3－4甲．圖7－3－4.(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：①正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開(kāi)啟電源，合上開(kāi)關(guān)；②讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；③斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，______，合上開(kāi)關(guān)，重復(fù)②的操作．.(3)該小組測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出了圖7－3－4乙的關(guān)系圖線，其斜率為_(kāi)_____A－1·m－1(保留三位有效數(shù)字)；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了______的電阻之和．圖7－3－5.(4)他們使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖7－3－5所示．金屬絲的直徑是______．圖乙中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)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_(kāi)_____(保留三位有效數(shù)字)．.【解析】

(1)實(shí)物圖連接如圖7－3－6所示．圖7－3－6...【答案】

(1)實(shí)物連接圖見(jiàn)解析圖(2)改變金屬絲上金屬夾的位置(3)10.5～10.6金屬絲接入長(zhǎng)度為零時(shí)全電路(或電阻箱和電流表)(4)0.198mm～0.202mm金屬絲的電阻率9.69×10－7Ω·m～1.01×10－6Ω·m.【規(guī)律總結(jié)】解決此類(lèi)問(wèn)題要把握以下方法：(1)理解實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的．(2)掌握數(shù)據(jù)處理的方法，靈活應(yīng)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行變形．(3)根據(jù)圖象信息把握斜率、截距的物理意義．.(2011年寧德模擬)利用內(nèi)阻為1Ω的電流表，內(nèi)阻為5kΩ的電壓表等如圖7－3－7所示的器材，測(cè)量一根粗細(xì)均勻的阻值約為5Ω的合金絲的電阻率．題型二實(shí)驗(yàn)儀器及電路的選擇例2.(1)已知電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，滑動(dòng)變阻器的阻值為0～20Ω.用實(shí)線代替導(dǎo)線，將圖中的器材連接成實(shí)物電路圖，要求盡量避免交叉，電流表、電壓表應(yīng)該選擇合適的量程．圖7－3－7.(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)螺旋測(cè)微器測(cè)量該合金絲的直徑、米尺測(cè)量合金絲的長(zhǎng)度，電流表、電壓表的讀數(shù)如圖7－3－9所示，由圖7－3－8可以讀出合金絲的直徑d＝______mm，合金絲的長(zhǎng)度l＝______cm，流過(guò)合金絲的電流強(qiáng)度I＝______A，合金絲兩端的電壓U＝______V..(3)合金絲的電阻率ρ＝______.圖7－3－8圖7－3－9..【答案】

(1)如圖7－3－10所示圖7－3－10.(2)0.200

35.00

0.44

2.15(3)4.4×10－7Ω·m【規(guī)律總結(jié)】選擇儀表、滑動(dòng)變阻器要根據(jù)安全、有效的原則，電路的選取要結(jié)合實(shí)驗(yàn)提供的條件和一些明確的要求，以減小實(shí)驗(yàn)誤差為目的設(shè)計(jì)電路．.(2010年高考課標(biāo)全國(guó)卷)用對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻RT，在給定溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的．某同學(xué)將RT和兩個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭娮鑂1、R2連成圖7－3－11虛線框內(nèi)所示的電路，以使該電路的等效電阻RL的阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍．為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì)，他采用伏安法測(cè)量在不同溫度下RL的阻值，測(cè)量電路如圖7－3－9所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大．RL的測(cè)量結(jié)果如下表所示．題型三創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)例3.圖7－3－11溫度t(℃)30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值(Ω)54.351.548.344.741.437.934.7.回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)圖7－3－11所示的電路，在圖7－3－12所示的實(shí)物圖上連線．圖7－3－12.(2)為了檢驗(yàn)RL與t之間近似為線性關(guān)系，在坐標(biāo)紙上作RL－t關(guān)系圖線．圖7－3－13.(3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖7－3－12甲、乙所示．電流表的讀數(shù)為_(kāi)_____，電壓表的讀數(shù)為_(kāi)_____．此時(shí)等效電阻RL的阻值為_(kāi)_____；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為_(kāi)_____．圖7－3－14..【答案】

(1)連線如圖7－3－15所示圖7－3－15.(2)RL－t關(guān)系曲線如圖7－3－16所示(3)115mA

5.00V

43.5Ω

64.0℃圖7－3－16..9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/1/102023/1/10Tuesday,January10,202310、雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。。2023/1/102023/1/102023/1/101/10/20231:29:18PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見(jiàn)頻。。2023/1/102023/1/102023/1/10Jan-2310-Jan-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/1/102023/1/102023/1/10Tuesday,January10,202313、乍見(jiàn)翻疑夢(mèng)，相悲各問(wèn)年。。2023/1/102023/1/102023/1/102023/1/101/10/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。。10一月20232023/1/102023/1/102023/1/1015、比不了得就不比，得不到的就不要。。。一月232023/1/102023/1/102023/1/101/10/202316、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2023/1/102023/1/1010January202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/1/102023/1/102023/1/102023/1/109、沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2023/1/102023/1/10Tuesday,January10,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。。2023/1/102023/1/102023/1/101/10/20231:29:18PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/1/102023/1/102023/1/10Jan-2310-Jan-2312、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無(wú)限完美。。2023/1/102023/1/102023/1/10Tuesday,January10,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/1/102023/1/102023/1/102023/1/101/10/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。10一月20232023/1/102023/1/102023/1/1015、楚塞三湘接，荊門(mén)九派通。。。一月232023/1/102023/1/102023/1/101/10/202316、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2023/1/102023/1/1010January202317、空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。。2023/1/102023/1/102023/1/102023/1/109、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/1/102023/1/10Tuesday,January10,202310、閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最杰出的人談話。2023/1/102023/1/102023/1/101/10/20231:29:18PM11、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2023/1/102023/1/102023/1/10Jan-2310-Jan-2312、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2023/1/102023/1/102023/1/10Tuesday,January10,202313、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2023/1/102023/1/102023/1/102023/1/101/10/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。10一月20232023/1/102023/1/102023/1/1015、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。。一月232023/1/102023/1/102023/1/101/10/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。