《2019高考物理一轮复习全国课件：第八章 恒定电流 实验八》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考物理一轮复习全国课件：第八章 恒定电流 实验八（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验八测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器),注意事项 1.游标卡尺的读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标格数，则记录结果表达为(xK精确度)mm。 2.螺旋测微器的读数：方法：固定刻度数mm可动刻度数(估读一位)0.01 mm。 3.先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。 4.电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法。 5.电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。,误差分析,热点一测量仪器、仪表的读数 1.游标卡尺 (1)游标卡尺的读数主
2、尺读数游标尺读数。 (2)游标卡尺的读数方法：“三看” 第一看精确度 第二看游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端 例如(如图1所示),图1,第三看游标尺的哪条(第N条)刻度线与主尺上的刻度线对齐 2.螺旋测微器读数 螺旋测微器读数固定刻度部分读数(mm)可动刻度部分读数精确度(mm)。 3.电压表和电流表 (1)03 V的电压表和03 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。 (2)对于015 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V。 (3)对于00.6 A量程的电流表
3、，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。,【例1】(1)如图2所示的三把游标卡尺，它们的游标卡尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为_mm，_mm，_mm。,图2,(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图3所示，则金属丝的直径是_mm。,图3,(3)图4甲使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数是_A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数为_A。 图乙使用较小量程时，每小格表示_V，图中表针的示数为_V。若使
4、用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_ V，图中表针示数为_V。,图4,(4)旋钮式电阻箱如图5所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为_。今欲将接入电路的电阻改为2 087 ，最简单的操作方法是_。若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为_。,图5,解析(1)图2甲读数：整毫米是17，不足1毫米数是70.1 mm0.7 mm，最后结果是17 mm0.7 mm17.7 mm。 图2乙读数：整毫米是23，不足1毫米数是170.05 mm0.85 mm，最后结果是23 mm0.85 mm23.85 mm。 图2丙读数：整毫米是3，不足1毫米数是90.02 mm0.18 mm，
5、最后结果是3 mm0.18 mm3.18 mm。 (2)固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读数：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。,(3)使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A。 电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V。 (4)电阻为1 987 。最简单的操作方法是将“1 k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0。每个电阻箱的最大阻值
6、是9 999 ，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是29 999 19 998 。故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为019 998 。 答案(1)17.723.853.18(2)2.150(3)0.020.440.12.200.11.700.58.5(4)1 987将“1 k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0 019 998 ,【变式训练1】某实验探究小组的同学准备测量电炉丝的电阻率，他们首先用螺旋测微器测出一段电炉丝的直径和长度如图6甲、乙所示，则该电炉丝的直径为_mm，长度为_mm。该小组同学又从标称为“220 V500 W”“220 V300 W”“220 V25 W”的
7、3个电炉中任选一个，正确使用多用电表欧姆10挡测量其阻值，结果如图丙所示，则该电炉的阻值是_，选标称功率为_W的电炉丝。,图6,解析由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5 mm，可动刻度示数为40.00.01 mm0.400 mm，金属丝直径为0.5 mm0.400 mm0.900 mm； 由图乙所示游标卡尺可知，主尺示数为3.3 cm33 mm，游标尺示数为20.05 mm0.10 mm，金属丝的长度为33 mm0.10 mm33.10 mm；,答案0.90033.10165300,热点二教材原型实验 伏安法测电阻 电流表的内接法和外接法的比较,【例2】某实验小组尝试测量一段电阻丝的
8、电阻率。可供选择的器材有： A.电池组E(电动势为3 V，内阻约5 )； B.电压表V(量程为03 V，内阻约15 k)； C.电阻箱R(0999.9 )； D.开关、导线若干。,图7,完成下列填空： (1)把电阻丝拉直后用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结果如图7甲所示，其读数为d_mm。 (2)将电阻丝两端固定在有刻度尺的接线板两端的接线柱上，在被固定的电阻丝上夹一个与接线柱c相连的小金属夹P。实验要求将a、c端接入电路，且将小金属夹P右移、电阻箱的阻值减小时，接入电路的电压表读数保持不变，如图乙所示，请用笔画线代替导线在图丙中完成电路的连接。 (3)图乙中电压表读数为U_V。,(4)改变
9、金属夹P与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电压表读数保持不变，如图乙所示。重复多次，记录每一次电阻箱的阻值R和接入电路的电阻丝长度L，数据如表格所示。断开开关，整理实验器材。请在图丁中描点，并作出RL图象。,(5)根据RL图象和已知数据，可求出该电阻丝的电阻率为_m。(计算结果保留2位有效数字),解析(1)螺旋测微器的读数要估读到0.001 mm，读数为0 mm40.00.01 mm0.400 mm。 (2)实验要求a、c接入电路，且P右移、电阻箱阻值减小时，电压表读数保持不变，则电阻箱和电阻丝应该串联，电压表测量两者的电压和。实验电路连接见答案图甲所示。 (3)电压表估读到
10、0.01 V，故电压表读数为2.50 V。 (4)RL图象见答案图乙所示。,答案(1)0.400(2)如图甲所示(3)2.50(4)如图乙所示(5)2.5106,【变式训练2】实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7108 m，再利用图8甲所示的电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。,图8,可供使用的器材有： 电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 ； 电压表：量程3 V，内阻约9 k； 滑动变阻器R1：最大阻值5 ； 滑动变阻器R2：最大阻值20 ； 定值电阻：R03 ； 电源：
11、电动势6 V，内阻可不计； 开关、导线若干。 回答下列问题： (1)实验中滑动变阻器应选_(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至_(填“a”或“b”)端。,(2)在实物图9中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接。,(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为_V。 (4)导线实际长度为_m(保留2位有效数字)。,图9,(2)连接图见答案。 (3)电压表量程3 V，指针在2后第3条刻度线，故读数为2.30 V，估读为2.29或2.31均可。,答案(1)R2a(2)如图所示。,(3)2.30(2.29、2.31均正确)。 (4)
12、94(93、95均正确)。,1.仪器选择的一般步骤 (1)首先选择唯一性的器材。 (2)粗画电路图(暂不接电流表和电压表)。 (3)估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度的偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材。 2.实物图连线的基本原则 对限流式电路，一般是从电源的正极开始，把电源、开关、滑动变阻器以及测量电路顺次连接起来即可。对分压式电路，应先将电源、开关和滑动变阻器的全部电阻用导线连接起来，然后在滑动变阻器上金属杆两端的接线柱中任选一个，依据电路中电流的流向将测量电路部分连接起来即可。,热点三实验拓展创新 1.等效替代法测电阻 如图10所示。
13、,图10,【例3】电学实验中经常需要测量电阻的阻值： (1)测电阻的方法有很多种，现在有一只标“220 V40 W”的灯泡，它正常工作时的电阻为_。若用多用电表欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻值就_(填“大于”“等于”或“小于”)灯泡正常工作时的电阻值。 (2)用下列器材设计一个实验，测量该灯泡正常工作时的电阻值。 A.220 V交流电源 B.单刀双掷开关一只 C.电阻箱一只(0999.9 ，额定电流0.5 A) D.固定电阻一只(0.5 k，额定电流0.3 A) E.交流电流表一只(00.3 A),请在方框内画出电路原理图。,(2)应用替代法。因电阻箱的最大阻值小于灯泡正常工作电阻值
14、，故应串联一固定电阻，电路原理图如图。,答案(1)1 210小于(2)见解析图,图11,图12,(2)半偏法近似测量电压表内阻。 方法一：如图13所示，测量电压表 的内阻，操作步骤如下：,图13,滑动变阻器的滑片滑至最右端，电阻箱的阻值调到最大； 闭合S1、S2，调节R0，使 表示数指到满偏刻度。 断开S2，保持R0不变，调节R，使 表指针指到满刻度的一半； 由上可得RVR。,方法二：如图14所示，测量电压表 的内阻，操作步骤如下：,图14,【例4】(2015新课标全国卷，23)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材
15、如下： 待测电压表 (量程3 V，内阻约为3 000 )，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值100 ，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关2个，导线若干。 (1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。,(2)根据设计的电路，写出实验步骤： _。 (3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV，与电压表内阻的真实值RV相比，RV_RV(填“”“”或“”)，主要理由是_。,解析(1)实验电路图如图所示。,(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏 ；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0使电压表的指针半偏，读取电阻箱的电阻值，此即为测得的电压表内阻。 (3)断开S2，调节电阻箱R0使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大，此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，RVRV 答案(1)见解析图(2)见解析(3)理由见解析,【变式训练3】用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200 )，实验室提供如下器材：
