測(cè)金屬的電阻率

PAGEPAGE5測(cè)量金屬的電阻率（第7講）一、長(zhǎng)度的測(cè)量1.用刻度尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度2.用游標(biāo)卡尺測(cè)規(guī)則導(dǎo)體的長(zhǎng)度二、橫截面積的測(cè)量1.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑三、電阻的測(cè)量1.電流表的內(nèi)外接法（1）兩種接法的比較（2）選擇哪一種接法①定性判斷當(dāng)滿(mǎn)足遠(yuǎn)大于時(shí)，適合采用內(nèi)接法當(dāng)滿(mǎn)足遠(yuǎn)大于時(shí)，適合采用外接法②定量判斷當(dāng)?shù)拇笮〖葷M(mǎn)足遠(yuǎn)大于又滿(mǎn)足遠(yuǎn)大于時(shí)定性判斷就有些困難了。需要定量的計(jì)算看誰(shuí)更加得接近“遠(yuǎn)大于”若說(shuō)明更適合采用內(nèi)接法，即當(dāng)被測(cè)電阻時(shí)應(yīng)該采用內(nèi)接法③試觸法分別讓電流表內(nèi)接和外接，當(dāng)電壓表的變化比電流表明顯時(shí)，則適合采用________反之，當(dāng)電流表的變化比電壓表明顯時(shí)，則適合采用_________2.滑動(dòng)變阻器的限流和分壓滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法的特點(diǎn)如圖所示的兩種電路中，滑動(dòng)變阻器（最大阻值為R0）對(duì)負(fù)載RL的電壓、電流強(qiáng)度都起控制調(diào)節(jié)作用，通常把圖（a）電路稱(chēng)為限流接法，圖（b）電路稱(chēng)為分壓接法.負(fù)載RL上電壓調(diào)節(jié)范圍（忽略電源內(nèi)阻）負(fù)載RL上電流調(diào)節(jié)范圍（忽略電源內(nèi)阻）相同條件下電路消耗的總功率限流接法E≤UL≤E≤IL≤EIL分壓接法0≤UL≤E0≤IL≤E（IL+Iap）比較分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大限流電路能耗較小（1）下列三種情況必須選用分壓式接法①要求回路中某部分電路電流或電壓實(shí)現(xiàn)從零開(kāi)始可連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)（如：測(cè)定導(dǎo)體的伏安特性、校對(duì)改裝后的電表等電路），即大范圍內(nèi)測(cè)量時(shí)，必須采用分壓接法.②當(dāng)用電器的電阻RL遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值R0，且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大（或要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)）時(shí)，必須采用分壓接法.③若采用限流接法，電路中實(shí)際電壓（或電流）的最小值仍超過(guò)RL的額定值時(shí)，只能采用分壓接法.3.電表的最優(yōu)化選擇一般說(shuō)來(lái)無(wú)論是電流表還是電壓表指針的偏轉(zhuǎn)都應(yīng)該不小于滿(mǎn)偏電流的三分之一4.計(jì)算斜率求電阻四、實(shí)驗(yàn)題訓(xùn)練1.在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，需要用毫米刻度尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲的電阻R。（1）實(shí)驗(yàn)中測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度和直徑時(shí)，毫米刻度尺和螺旋測(cè)微器的示數(shù)分別如圖所示，則金屬絲長(zhǎng)度的測(cè)量值l=_________cm，金屬絲直徑的測(cè)量值為d=_________mm。004501015520cm060RRXba乙bAVRXa甲VA（2）實(shí)驗(yàn)中給定電壓表（內(nèi)電阻約為50kΩ）、電流表（內(nèi)電阻約為40Ω）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值為10Ω）、待測(cè)金屬絲（電阻約為100Ω）、電源、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線(xiàn)若干。兩同學(xué)想用伏安法多次測(cè)量做出I-U圖線(xiàn)求出待測(cè)金屬絲的阻值，他們?cè)O(shè)計(jì)了甲、乙兩個(gè)電路，你認(rèn)為采用_______圖更合理（填“甲”或“乙”），電壓表右端應(yīng)接在______點(diǎn)（填“a”或“b”）。（3）請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，在圖中按照第（2）問(wèn)你所選擇的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路。RRXmA-+V-++0.500.501.001.502.002.50U/VI/mA0510152025（4）用正確的方法測(cè)出了多組電流和電壓值，并標(biāo)在I-U坐標(biāo)系中，如圖中“×”所示。請(qǐng)你根據(jù)測(cè)量值在坐標(biāo)上畫(huà)出圖線(xiàn)，并求出金屬絲的阻值Rx=_______Ω（電阻的計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。則這種金屬的電阻率約為_(kāi)_______Ω?m（電阻率的計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。2.（2012北京）在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑，其中某次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為mm.（該值接近多次測(cè)量的平均值）（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻RX，實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為1Ω），電流表（內(nèi)阻約為0.1Ω），電壓表（內(nèi)阻約為3kΩ），滑動(dòng)變阻器R（0~20Ω，額定電流為2A）開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)若干。某同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量RX是采用下圖中的圖（選填“甲”或“乙”）（3）下圖是測(cè)量RX的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已經(jīng)連接了部分導(dǎo)線(xiàn)，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端，請(qǐng)根據(jù)上圖所選的電路圖，補(bǔ)充完成下圖中實(shí)物間的連線(xiàn)，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如下圖所示，圖中已經(jīng)標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的四個(gè)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)谙聢D中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U－I圖線(xiàn)，由圖線(xiàn)得到金屬絲的阻值RX=Ω（保留兩位有效數(shù)字）。（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出金屬絲的電阻率約為（填選項(xiàng)前的序號(hào)）A.B.C.D.（6）任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差，本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器都已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是（有多個(gè)正確選項(xiàng)）。A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差D.用U－I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差3.（2013重慶）某同學(xué)對(duì)有故障的電熱毯進(jìn)行探究，題6（2）圖1是電熱毯的電路示意圖，其中電熱線(xiàn)和導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)金屬接線(xiàn)片連接。題6（2）圖2為測(cè)試電路實(shí)物圖，A、B為測(cè)試表筆，電壓表內(nèi)阻很大，可視為理想電表。題6（2）圖2②斷開(kāi)K1，用上述測(cè)試電路在1和1′之間檢測(cè)得知電熱線(xiàn)無(wú)故障，然后測(cè)得電熱線(xiàn)的U-I曲線(xiàn)題6（2）圖3所示。已知電熱線(xiàn)材料的電阻率為2.8×10-7Ω·m，電熱線(xiàn)的直徑為0.200mm?？汕蟮么穗姛峋€(xiàn)的電阻為kΩ，總長(zhǎng)度為m。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）111′22′33′題6（2）圖1③為了進(jìn)一步檢查故障，該同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)K1和K2，用表筆A和B分別對(duì)題6（2）圖1中所示的各點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，部分測(cè)試結(jié)果如下表所示。由此測(cè)試結(jié)果可判斷出電路有斷路，位置在（在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中選填一項(xiàng)）。4.用伏安法測(cè)電阻，可以采用如圖所示的甲、乙兩種接法，如所用電壓表內(nèi)阻為5000歐，電流表內(nèi)阻為0.5歐，（1）當(dāng)測(cè)量100歐左右的電阻時(shí)，宜采用___________(填“電流表內(nèi)接法”或“電流表外接法”)電路，（2）現(xiàn)在采用乙圖電路測(cè)量某電阻的阻值時(shí)，兩電表的讀數(shù)分別為10V，0.5A，則此電阻的測(cè)量值為_(kāi)________，其電