人教版高中物理必修三 （實驗：導(dǎo)體電阻率的測量）教育課件(第2課時)

實驗：導(dǎo)體電阻率的測量第十一章電路及其應(yīng)用第2課時

1.掌握測量金屬絲電阻率的實驗原理和方法.2.了解伏安法測電阻的思路及實驗數(shù)據(jù)的處理方法.學(xué)習目標技能儲備精析典題隨堂演練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN一、實驗思路設(shè)計實驗電路，如圖1，取一段金屬電阻絲連接到電路中，測出電阻絲的

、

和直徑d(S＝____)，由R＝

得：ρ＝____(用R、S、l表示)＝_____(用R、d、l表示)，從而計算出該電阻絲所用材料的電阻率.技能儲備電阻R長度l圖1二、物理量的測量1.電阻的測量根據(jù)伏安法測電阻的思想：用電壓表測電阻絲兩端的電壓，用電流表測電阻絲中的電流，讀出多組電壓、電流值，通過U－I圖像求R.2.電阻絲有效長度的測量用

測量電阻絲

的有效長度l.反復(fù)測量多次，得到有效長度的平均值.刻度尺接入電路3.電阻絲直徑的測量電阻絲比較細，所以我們選取

或

來測量電阻絲的直徑d.在不同位置測量三次，根據(jù)S＝_____計算出電阻絲的橫截面積S.螺旋測微器游標卡尺三、數(shù)據(jù)分析1.數(shù)據(jù)處理(1)公式法求電阻：測量多組

、

值，求出對應(yīng)的電阻后取平均值，不能對電流、電壓取平均值.(2)圖像法求電阻：作出U－I圖像，由圖像的

求出電阻值，在設(shè)定標度時要盡量使各點間的距離拉大一些，連線時要讓各點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別偏離較遠的點可以不予考慮.電流電壓斜率2.誤差分析(1)電阻絲通電時溫度升高，使所測電阻率比常溫下電阻率略大.(2)電阻絲長度及電阻絲直徑測量不準確.(3)采用電流表外接法測量電阻絲的電阻，使測量值比真實值小.一、實驗原理和操作例1(2019·北京清華附中高二上期中)在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中：(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖2甲所示，則該金屬絲直徑的測量值d＝_______________________mm.精析典題解析

螺旋測微器固定刻度示數(shù)為零，可動刻度示數(shù)為38.4×0.01mm＝0.384mm，故d＝0.384mm.0.384(0.383～0.385均可)圖2(2)按如圖乙所示的電路圖測量金屬絲的電阻Rx(阻值約為15Ω).實驗中除開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供下列器材：電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電流表A1(量程0～200mA，內(nèi)阻約3Ω)；電流表A2(量程0～3A，內(nèi)阻約0.1Ω)；滑動變阻器R1(0～50Ω)；滑動變阻器R2(0～200Ω)；電源E(3V，內(nèi)阻不計).為了調(diào)節(jié)方便，測量準確，實驗中電流表應(yīng)選_____，滑動變阻器應(yīng)選____.(填器材的名稱符號)A1R1(3)請根據(jù)如圖乙所示電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖3中的實驗器材連接起來，并使滑動變阻器的滑片P置于b端時接通電路后的電流最小.答案

見解析圖圖3解析

接法如圖所示.(4)若通過測量可知，金屬絲的長度為l，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，對應(yīng)金屬絲兩端的電壓為U，由此可計算得出金屬絲的電阻率ρ＝______.(用題目所給字母和通用數(shù)學(xué)符號表示)二、實驗數(shù)據(jù)處理例2在“測定金屬絲的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準.待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm.(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖4所示，其讀數(shù)應(yīng)為_______________________mm(該值接近多次測量的平均值).0.398(0.397～0.399均正確)圖4解析

螺旋測微器的讀數(shù)為0mm＋39.8×0.01mm＝0.398mm.(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實驗所用器材為電池組(3V)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0～20Ω，額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干.某小組同學(xué)利用以上器材按照圖5正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：圖5次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520(3)圖6是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于滑動變阻器的一端.請根據(jù)(2)所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞.答案

見解析圖圖6解析

實物圖如圖甲所示(4)這個小組的同學(xué)在坐標紙上建立U－I坐標系，如圖7所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標點.請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U－I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝________________Ω(保留兩位有效數(shù)字).答案

見解析圖圖74.4(4.3～4.7均可)解析

圖線應(yīng)過原點，選盡可能多的點連成一條直線，不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)，明顯偏離的點應(yīng)舍去，如圖乙所示.圖線的斜率表示金屬絲的電阻，因此金屬絲的電阻值Rx≈4.4Ω.(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為________.A.1×10－2Ω·m B.1×10－3Ω·mC.1×10－6Ω·m D.1×10－8Ω·mC1.為了精確測量合金絲的電阻Rx，設(shè)計出了如圖8甲所示的實驗電路圖，按照該電路圖完成圖乙中的實物圖連接.答案

見解析圖123隨堂演練圖8解析

將電表接入電路時注意電流要從正接線柱流入，連接圖如圖所示.1232.(2020·西南大學(xué)附中期末)某同學(xué)在測量一種均勻新材料電阻絲的電阻率，已知待測電阻Rx約為6.0Ω，相關(guān)測量步驟如下：(1)用刻度尺測量電阻絲接入電路的有效長度為l＝0.9000m.(2)用螺旋測微器測量電阻絲直徑(如圖9所示)，從圖中讀出電阻絲的直徑為________mm.1230.600圖9解析

螺旋測微器的讀數(shù)為d＝0.5mm＋10.0×0.01mm＝0.600mm.(3)現(xiàn)要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了以下相關(guān)器材(要求測量結(jié)果盡量準確)：A.電池組(3V，內(nèi)阻約1Ω)B.電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω)C.電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω)D.電壓表(0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)E.電壓表(0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)F.滑動變阻器(0～20Ω，額定電流1A)G.滑動變阻器(0～1000Ω，額定電流0.3A)H.開關(guān)，導(dǎo)線實驗時應(yīng)選用的器材是____________.(填寫各器材的字母代號)123ACDFH解析

需要電源，故選用A；因待測電阻約6Ω，可知實驗過程中電流較小，故選用電流表C；電源提供3V電壓，故選用電壓表D；為了方便操作，選用阻值較小的滑動變阻器，故選用F；連接電路需要導(dǎo)線和開關(guān)，故選擇H.1233.在“探究電阻與導(dǎo)體長度、橫截面積的關(guān)系”的實驗中，用刻度尺測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖10所示，金屬絲的匝數(shù)為39，用刻度尺測出金屬絲的長度L，金屬絲的電阻大約為5Ω，先用伏安法測出金屬絲的電阻R，然后用控制變量法探究電阻與導(dǎo)體長度、橫截面積的關(guān)系.(1)從圖中得出金屬絲的直徑為______________________mm.123圖100.646(0.644～0.649均可)123(2)為此取來兩節(jié)新的干電池、開關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材：A.電壓表0～3V，內(nèi)阻約10kΩB.電壓表0～15V，內(nèi)阻約50kΩC.電流表0～0.6A，內(nèi)阻約0.05ΩD.電流表0～3A，內(nèi)阻約0.01ΩE.滑動變阻器，0～10ΩF.滑動變阻器，0～100Ω①要求較準確地測出其阻值，電壓表應(yīng)選____，電流表應(yīng)選___，滑動變阻器應(yīng)選_____.(填序號)123ACE解析因為兩節(jié)干電池的電動勢約為3V，電壓表選A；因為金屬絲的電阻大約為5Ω，如果把3V的電動勢全加在金屬絲上，電流最大為0.6A，故電流表選C；此題中金屬絲的電阻大約為5Ω，為了減小實驗誤差，滑動變阻器選E.123②實驗中某同學(xué)的實物接線如圖11所示，請指出該同學(xué)實物接線中的兩處明顯錯誤.錯誤a：________________________________；錯誤b：_______________________.123圖11導(dǎo)線連接在滑動變阻器的滑片上采用了電流表內(nèi)接法本課結(jié)束第3節(jié)實驗：導(dǎo)體電阻率的測量

核心素養(yǎng)物理觀念科學(xué)思維科學(xué)探究掌握測定金屬電阻率的實驗原理、實驗器材。進一步掌握用伏安法測電阻的電路的設(shè)計思想，會根據(jù)不同情況設(shè)計電路圖?？茖W(xué)態(tài)度與責任：在實驗過程中保持很好地交流、合作，準確記錄數(shù)據(jù)，認真進行數(shù)據(jù)處理。了解本實驗需要測的物理量及所用的器材和方法；能進行分組分層、自主合作探究，能綜合信息進行數(shù)據(jù)處理。1.設(shè)計原理

常用的刻度尺的最小分度一般為1mm，使用時估讀到毫米的下一位。實驗一長度的測量及測量工具的選用一、刻度尺2.刻度尺的使用方法(1)使用前要觀察刻度尺的零刻度線、量程及最小刻度值，根據(jù)待測物的大小和所需達到的測量準確度，選擇合適的刻度尺。(2)測量物體的長度時，刻度尺應(yīng)與被測物體平行，刻度線緊貼被測物體。(3)通常測量時，將刻度尺的零刻度線與被測長度的起始端對齊；使用零刻度線已被磨損的刻度尺時，則可以讓某一整數(shù)刻度線與被測長度的起始端對齊。(4)觀察示數(shù)時，視線應(yīng)與刻度尺垂直，并與刻度線正對。(5)讀數(shù)時，應(yīng)估計到最小刻度的下一位。二、游標卡尺1.結(jié)構(gòu)及作用游標卡尺是測量長度的較精密的儀器，它的主要部分由一根主尺和一根________(或稱副尺)構(gòu)成，如圖所示。游標尺2.原理(以十分度為例)主尺的最小分度是________，副尺上有10個等分刻度，它們的總長度等于9mm，因此副尺上每一個分度比主尺的最小分度小0.1mm。當副尺的零刻度線與主尺的零刻度線對齊時，副尺上的第一條刻線、第二條刻線……依次與主尺的1mm刻線、2mm刻線……分別相差0.1mm、0.2mm……，副尺上第十條刻線正好對齊主尺上9mm刻度線，這種游標卡尺可以準確到__________，其他不同準確度的游標卡尺的原理也是一樣的。1mm0.1mm見表格游標卡尺精度(mm)測量結(jié)果[n為游標卡尺上正對刻度左側(cè)的小格數(shù)](mm)小格數(shù)刻度總長度(mm)主尺與游標卡尺每小格長度差(mm)1090.10.1＋0.1n20190.050.05＋0.05n50490.020.02＋0.02n3.使用方法(1)校零位：使卡腳并攏，查看游標與主尺零刻線是否對齊，否則加以修正。(2)測量：將待測物放在兩測量爪之間(注：測一般物長用外測量爪，測孔徑等物體內(nèi)部長度時，用內(nèi)測量爪，測深槽或深筒時，用游標后的深度尺窄片)，移動游標，使測量爪剛好與物體接觸即可讀數(shù)。(3)讀數(shù)：①以游標零刻線位置為準，在主尺上讀取整毫米數(shù)L0。②看游標上第幾條刻線與主尺上的某一刻線對齊，從游標上讀出毫米以下的小數(shù)為KΔL，式中K為與主尺某刻線對齊的游標第K條刻線，ΔL為游標卡尺的精度。③得讀數(shù)為L0＋KΔL。4.注意事項(1)不管是10分度的游標卡尺，還是20分度、50分度的游標卡尺，在讀數(shù)時均不需要向后估讀一位。(2)讀數(shù)時要使視線與尺垂直，避免產(chǎn)生視差。(3)使用卡尺時應(yīng)防止撞擊，切不可用游標卡尺量度毛坯，以免損傷測腳。(4)測腳必須緊靠工件，用制動螺絲把游標尺固定后再讀數(shù)。三、螺旋測微器1.結(jié)構(gòu)及作用2.測量原理螺旋測微器又叫_________，它是一種比游標卡尺更精密的測量長度的儀器，如圖所示的是一種常用的螺旋測微器，用它測量長度可以準確到__________，它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可動刻度E、旋鈕D、微調(diào)旋鈕D′、測微螺桿F是連在一起的，并通過精密螺紋套在B上，精密螺紋的螺距為__________，即D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進或者后退0.5mm，可動刻度E上的刻度為50等分，每一小格表示0.01mm，這也就是螺旋測微器的精度，讀數(shù)時再估讀一位，即可測到0.001mm，故也叫作千分尺。千分尺0.01mm0.5mm3.使用方法(1)校準零位：測量前使測微螺桿F和測砧A并攏，可動刻度E的零刻度與固定刻度B的軸向線應(yīng)在固定刻度的零刻度線處對齊，否則應(yīng)加以修正。(2)測量：旋動旋鈕D，將測微螺桿F旋出，把被測的物體放入A、F之間的夾縫中，轉(zhuǎn)動D，當F將要接觸物體時，再輕輕轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕D′，當聽到“嗒、嗒…”的聲音時(表明待測物剛好被夾住)，然后轉(zhuǎn)動鎖緊手柄使F止動。(3)讀數(shù)：測量時被測物體長度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動刻度讀出。測量值(毫米)＝固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫米刻線是否露出)＋可動刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(毫米)4.注意事項(1)測量時，當F將要接觸被測物體時，要停止使用D，改用D′，以避免F和被測物體間產(chǎn)生過大的壓力，這樣，既可以保護儀器又能保證測量結(jié)果準確。(2)讀數(shù)時，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出。(3)讀數(shù)時要準確到0.01mm，估讀到0.001mm，即測量結(jié)果若用mm為單位，則小數(shù)點后面必須保留三位。如在測量中發(fā)現(xiàn)可動刻度中某刻度線正好與固定刻度的水平線對齊，則最后一位讀數(shù)要補上一個零。如某同學(xué)讀出的讀數(shù)為“6.32mm”，肯定有效數(shù)字是錯的，正確的應(yīng)讀成6.320mm。一、實驗?zāi)康?.掌握螺旋測微器、游標卡尺的原理及讀數(shù)方法，會正確使用。2.練習使用電流表、電壓表及伏安法測電阻。3.測定金屬的電阻率。實驗二金屬絲電阻率的測量二、實驗原理毫米刻度尺螺旋測微器三、實驗器材螺旋測微器、_______________、電壓表、電流表、開關(guān)及導(dǎo)線、待測金屬絲、電源(學(xué)生電源)、_______________。毫米刻度尺滑動變阻器四、實驗步驟1.測直徑：用螺旋測微器在待測金屬絲上三個不同位置各測一次直徑，并記錄。2.連電路：按實驗原理中的電路圖連接實驗電路。3.量長度：用______________測量接入電路中的待測金屬絲的有效長度，重復(fù)測量3次，并記錄。4.求電阻：把滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值______的位置，電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合開關(guān)S。改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。5.拆除實驗電路，整理好實驗器材。毫米刻度尺最大五、數(shù)據(jù)處理1.金屬絲直徑的測量 (1)特別注意半刻度是否露出。 (2)因螺旋測微器的精確度為0.01mm，可動刻度上對齊的格數(shù)需要估讀，所以，若以毫米為單位的話，最后一位應(yīng)出現(xiàn)在小數(shù)點后的第三位上。 (3)把三個不同位置的測量結(jié)果求平均值作為直徑d。2.金屬絲長度的測量 (1)應(yīng)測量接入電路中的有效長度。(也要估讀) (2)把3次測量結(jié)果求平均值作為長度l。3.電阻R的測量 (1)平均值法：可以用每次測量的U、I分別計算出電阻，再求出電阻的平均值，作為測量結(jié)果。 (2)圖像法：可建立U－I坐標系，將測量的對應(yīng)U、I值描點作出圖像，利用圖像斜率來求出電阻值R。4.電阻率的計算六、誤差分析1.金屬絲直徑、長度的測量帶來偶然誤差。2.電流表外接法，R測<R真導(dǎo)致ρ測<ρ真(系統(tǒng)誤差)。3.通電時間過長，電流過大，都會導(dǎo)致電阻率發(fā)生變化(系統(tǒng)誤差)。七、注意事項1.為了方便，應(yīng)在金屬導(dǎo)線連入電路前測導(dǎo)線直徑，為了準確，應(yīng)測量拉直懸空的連入電路的導(dǎo)線的有效長度，且各測量三次，取平均值。2.測量電路應(yīng)選用電流表外接法，且測電阻時，電流不宜過大，通電時間不宜太長，因為電阻率隨溫度而改變。3.為準確求出R的平均值，應(yīng)多測幾組U、I數(shù)值，然后采用U－I圖像法求出電阻。4.滑動變阻器用限流式接法就可以滿足該實驗的要求。[例1]現(xiàn)用最小分度為1mm的米尺測量金屬絲長度，如圖所示，圖中箭頭所指位置是拉直的金屬絲兩端在米尺上相對應(yīng)的位置，測得的金屬絲長度為________mm。在測量金屬絲直徑時，如果受條件限制，身邊只有米尺1把和圓柱形鉛筆1支。如何較準確地測量金屬絲的直徑？請簡述測量方法。核心要點游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)答案972.0金屬絲直徑測量方法見解析[例2](1)用螺旋測微器測量圓柱體的直徑時，示數(shù)如圖甲所示，此示數(shù)為________mm。 (2)用游標卡尺測量某物體的厚度時，示數(shù)如圖乙所示，此示數(shù)為________mm。解析(1)螺旋測微器的讀數(shù)＝固定刻度讀數(shù)＋可動刻度讀數(shù)，題中螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為8mm，可動刻度讀數(shù)為47.0×0.01mm＝0.470mm，所以讀數(shù)為8mm＋0.470mm＝8.470mm。(2)游標卡尺的讀數(shù)＝主尺讀數(shù)(整毫米數(shù))＋游標尺讀數(shù)(對齊格數(shù)×精度)，題中游標卡尺的主尺部分的讀數(shù)為20mm，對齊格數(shù)為第12條，20分度的游標卡尺的精度為0.05mm，所以讀數(shù)為20mm＋12×0.05mm＝20.60mm。答案(1)8.470

(2)20.60[針對訓(xùn)練1]用刻度尺測量一木板的長度如圖所示，木板的長度應(yīng)記為________cm。解析因為所用刻度尺的分度值為1mm，所以應(yīng)估讀到小數(shù)點后的第2位。木板的長度是10cm＋4mm＋估計值，記作10.41cm。(或10.42cm、10.40cm均可)答案10.41(或10.42、10.40均可)[針對訓(xùn)練2]如圖為10分度的游標卡尺測量鋼管內(nèi)徑時的示數(shù)，其示數(shù)為(

)A.2.90cm B.2.9cmC.2.27mm D.2.27cm解析游標卡尺的主尺讀數(shù)為2.2cm，游標尺上第7個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標讀數(shù)為0.1×7mm＝0.7mm＝0.07cm，所以最終讀數(shù)為：主尺讀數(shù)＋游標尺讀數(shù)為：2.2cm＋0.07cm＝2.27cm；故選D。答案D[針對訓(xùn)練3]用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖所示的讀數(shù)是________mm。解析螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×18.0mm＝0.180mm，所以最終讀數(shù)為0.680mm。答案0.6801.兩種接法的特點(1)限流式接法耗能低，但電壓調(diào)節(jié)范圍??；(2)分壓式接法電壓調(diào)節(jié)范圍大，并且可從零開始變化。核心要點滑動變阻器的使用方法2.滑動變阻器的兩種接法及其應(yīng)用

限流式接法分壓式接法電路圖閉合開關(guān)前滑片位置滑片在最左端，以保證滑動變阻器接入電路中的阻值最大滑片在最左端，開始時R兩端的電壓為零[例3]如圖所示，滑動變阻器R1的最大阻值是200Ω，R2＝300Ω，A、B兩端電壓UAB＝8V。 (1)當S斷開時，移動滑片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少？ (2)當S閉合時，移動滑片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少？(2)當S閉合時，滑動變阻器R1為分壓式接法，當滑片在最下端時，R2兩端電壓為0，當滑片在最上端時，R2兩端的電壓最大，為8V，所以R2兩端的電壓變化范圍為0～8V。答案(1)4.8～8V

(2)0～8V方法總結(jié)1.滑動變阻器接入電路時，金屬桿的兩個端點不能同時接入電路，否則電流將從金屬桿流過而將滑動變阻器短路。2.限流式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較小，而分壓式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較大(電壓最小值從0開始)，在具體應(yīng)用中要根據(jù)題目要求合理選擇。[針對訓(xùn)練4](多選)滑動變阻器的原理如圖所示，則下列說法中正確的是(

) A.若將a、c兩端連在電路中，則當滑片OP向右滑動時，變阻器接入電路中的阻值增大 B.若將a、d兩端連在電路中，則當滑片OP向右滑動時，變阻器接入電路中的阻值減小 C.將滑動變阻器以限流式接法接入電路時，必須連入三個接線柱 D.將滑動變阻器以分壓式接法接入電路時，必須連入三個接線柱解析若將a、c兩端連在電路中，aP部分將連入電路，則當滑片OP向右滑動時，aP部分的導(dǎo)線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，A正確；若將a、d兩端連在電路中，也是aP部分將連入電路，則當滑片OP向右滑動時，aP部分的導(dǎo)線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，B錯誤；A、B兩個選項中均為限流式接法，可見在限流式接法中，a、b兩個接線柱中任意選一個，c、d兩個接線柱中任意選一個，接入電路即可，C錯誤；在滑動變阻器的分壓式接法中，a、b兩個接線柱必須接入電路，c、d兩個接線柱中任意選一個，接入電路即可，D正確。答案AD1.伏安法測電阻原理核心要點伏安法測電阻2.電流表的兩種接法3.選擇電流表內(nèi)、外接的常用方法(1)直接比較法：適用于Rx、RA、RV的大小大致可以估計的情況，當Rx?RA時，采用內(nèi)接法，當Rx?RV時，采用外接法，即大電阻用內(nèi)接法，小電阻用外接法，可記憶為“大內(nèi)小外”。(2)公式計算法(3)試觸法：適用于Rx、RV、RA的阻值關(guān)系都不能確定的情況，如圖所示，把電壓表的可動接線端分別試接b、c兩點，觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表的示數(shù)變化明顯，說明電壓表的分流作用對電路影響大，應(yīng)選用內(nèi)接法，若電壓表的示數(shù)有明顯變化，說明電流表的分壓作用對電路影響大，所以應(yīng)選外接法。[例4]在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為200Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為2kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為10Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示。答案Rx1大于小于主編點評內(nèi)接法的誤差來自電流表的分壓，外接法的誤差來自電壓表的分流，哪個誤差小就選哪一個。[針對訓(xùn)練5]在電學(xué)實驗中，常常需要測量電學(xué)元件的電阻值，如：小燈泡、金屬絲、電流表內(nèi)阻、電壓表內(nèi)阻、待測電阻等。利用伏安法測量某電阻的阻值，有如下實驗器材： ①待測電阻，阻值約為100Ω ②電流表(量程0～0.3A，內(nèi)阻約0.125Ω) ③電壓表(量程0～15V，內(nèi)阻約5kΩ) ④電源15V⑤滑動變阻器(阻值0～10Ω，允許最大電流2A)⑥開關(guān)一個，導(dǎo)線若干條請根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求盡量減小誤差，用鉛筆畫出實驗電路圖，再連接線路圖。答案見解析[例5]在測定金屬電阻率的實驗中，所用金屬電阻絲的電阻約為30Ω?，F(xiàn)通過以下實驗測量該電阻絲的電阻率。 (1)用螺旋測微器測出電阻絲的直徑為d。 (2)實驗中能提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材：

電壓表V1(量程為0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)

電壓表V2(量程為0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ)

電流表A1(量程為0～100mA，內(nèi)阻約為5Ω)核心要點金屬絲電阻率的測量實驗原理及操作電流表A2(量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω)滑動變阻器R1(0～5Ω)滑動變阻器R2(0～1kΩ)電源(電動勢為4.5V，內(nèi)阻不計)為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準確地測出電阻絲的阻值，電流表應(yīng)選________，滑動變阻器應(yīng)選________。(3)如圖所示，將電阻絲拉直后，將其兩端分別固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，刻度尺的中間有一個可沿電阻絲滑動的觸頭，觸頭的另一端為接線柱c，當用手按下觸頭時，觸頭才與電阻絲接觸，觸頭的位置可在刻度尺上讀出。實驗中改變觸頭與電阻絲接觸的位置后移動滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)I保持不變，分別測量出多組接入電路中電阻絲的長度L與對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U。請在圖中完成實驗電路的連接，部分已連好的線不能改動。(要求：能改變接入電路中的電阻線的長度和能進行多次測量)解析(2)由于電源電動勢為4.5V，所以電壓表應(yīng)選V1，由歐姆定律可知，通過待測電阻的最大電流為答案(2)A1

R1

(3)電路圖如解析圖所示[針對訓(xùn)練6]在“測定金屬的電阻率”的實驗中，需要用刻度尺測出待測金屬絲的長度l，用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻Rx。 (1)請寫出計算金屬絲電阻率的表達式ρ＝________(用上述測量的字母表示)。 (2)若實驗中測量金屬絲的長度和直徑時，刻度尺和螺旋測微器的示數(shù)分別如圖甲、乙所示，則金屬絲長度的測量值為l＝________cm，金屬絲直徑的測量值為d＝________mm。

甲乙(3)用電流表和電壓表測金屬絲的電阻時，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，不論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法，都會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。按如圖丙所示的電路進行測量，可以消除由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差。丙利用該電路進行實驗的主要操作過程是：第一步：先將R2的滑片調(diào)到最左端，單刀雙擲開關(guān)S2擲向1閉合，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1和R2，使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些(不超過量程)，讀出此時電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1。第二步：保持兩滑動變阻器的滑片位置不變，將單刀雙擲開關(guān)S2擲向2閉合，讀出此時電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2。請寫出由以上記錄數(shù)據(jù)計算被測電阻Rx的表達式Rx＝________________。[例6]在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。 (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為________mm(該值接近多次測量的平均值)。核心要點金屬絲電阻率的測量實驗數(shù)據(jù)處理(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為電池組(提供電壓為3V)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0～20Ω，額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用下圖中的________圖(選填“甲”或“乙”)。(3)下圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)(2)所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。(4)這個小組的同學(xué)在坐標紙上建立U、I坐標系，如下圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標點。請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點