《2016版《3年高考2年模拟课标物理》高考大一轮复习（课件+练习）第七章 恒定电流第3讲 实验七_测定金属的电阻率》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016版《3年高考2年模拟课标物理》高考大一轮复习（课件+练习）第七章 恒定电流第3讲 实验七_测定金属的电阻率（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、知识梳理 重难突破 栏目索引 实验目的 压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读 数方法。 知识梳理 进一步测定金属的电阻率。 实验原理 (1)螺旋测微器的构造 如图所示是常用的螺旋测微器。它的测砧 固定在尺架 C 上。旋钮 D、微调旋钮 D和可动刻度 E、测微螺杆 通过精密螺 纹套在 知识梳理 重难突破 栏目索引 (2)螺旋测微器的原理 精密螺纹的螺距为 0.5 旋钮 .5 可 知识梳理 重难突破 栏目索引 动刻度 0等份 ,每转动一小格 ,螺旋测 微器的精确度为 数时估读到毫米的千分位上 ,因此 ,螺旋测微 器又叫千分尺。 (3)读数 :测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出 ,
2、小数部分由可 动刻度读出。 测量值 (毫米 )=固定刻度数 (毫米 )(注意半毫米刻线是否露出 )+可动刻度数 (估读一位 )米 ) 如图所示 ,固定刻度示数为 2.0 动刻度上读的示数为 后的读数为 :2.0 知识梳理 重难突破 栏目索引 如图 ) (1)构造 :主尺、游标尺 (主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪 ),游标尺上 还有一个深度尺 ,尺身上还有一个紧固螺钉。 知识梳理 重难突破 栏目索引 (2)用途 :测量厚度、长度、深度、内径、外径。 (3)原理 :利用主尺的分度值与游标尺的分度值的差值制成。 不管游标尺上有多少个小等分刻度 ,它的刻度部分的总长度比主尺上的同 样多的小等分刻度
3、少 1 见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有 10 个的、 20个的、 50个的 ,见下表 : 刻度格数 (分度 ) 刻度总长度 每小格与 1 精确度 (可准确到 ) 10 9 .1 .1 0 19 0 49 识梳理 重难突破 栏目索引 (4)读数 :若用 主尺上某一刻线对齐的游标尺上的格数 ,则记录结果表达为 x+K精确度。 (1)电流表的内接法和外接法的比较 知识梳理 重难突破 栏目索引 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压 A 电压表分流 V 电阻测量值 =A量值大于真实值 = 时 ,用电流表内接法。 重难突破 栏目索引 实验试探法 :按图接好电路 ,让电压表一根接头 a、 如果电
4、压表的示数有较大的变化 ,而电流表的示数变化不大 ,则可采用电流 表外接法 ;如果电流表的示数有较大的变化 ,而电压表的示数变化不大 ,则 知识梳理 重难突破 栏目索引 可采用电流表内接法。 把金属丝接入如图所示的电路中 ,用电压表测金属丝两端的电压 ,用电流表 测通过金属丝的电流 ,根据 计算金属丝的电阻 后用毫米刻度尺 测量金属丝的有效长度 l,用螺旋测微器测量金属丝的直径 d,计算出金属丝 的横截面积 S;根据电阻定律 ,得出计算金属丝电阻率的公式 = = 。 识梳理 重难突破 栏目索引 实验器材 毫米刻度尺 ,螺旋测微器 ,直流电流表和直流电压表 ,滑动变阻器 (阻值范围 0 50 )
5、,电池组 ,开关 ,被测金属丝 ,导线若干。 实验步骤 ,在准备好的金属丝上三个不同位置用螺旋测微器各测 一次直径 ,求出其平均值 d,S= 。 24d用毫米刻度尺测量接入电路的 金属丝长度 (即有效长度 ),反复测量三次 ,求出平均值 l。 知识梳理 重难突破 栏目索引 如图所示 )连好用伏安法测电阻的实验电路。 检查无误后 ,闭合开 关 S,改变滑动变阻器滑片的位置 ,读出几组相应的电流值和电压值记录在 表格中 ,断开 S,求出金属丝电阻 知识梳理 重难突破 栏目索引 数据处理 (1)第一种是用 算出各次的数值 ,再取平均值。 (2)第二种是用 将记录的数据 l、 代入电阻率计算公式 =
6、= 。 误差分析 效长度的测量带来误差。 因为电流表外接 ,所以 由 R= ,知 测 真 。 时间过长 ,致使电阻丝发热 ,电阻率随之变化带来误差。 知识梳理 重难突破 栏目索引 注意事项 (1)测量前须校对零点 :先使测砧 并拢 ,观察可动刻度零刻线 与固定刻度的轴向线是否重合 ,以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻线 是否重合 ,不重合时 ,用存放于螺旋测微器盒中的工具调节 ,直到完全重合 为止。 (2)测量时 ,当测微螺杆 要停止使用旋钮 D,改用微调 旋钮 D,以避免 样 ,既可以保护仪器 ,又 能保证测量结果的准确。当听到“咔、咔 ”声后 ,止动 ,即可读数。 (3)螺旋测微器应估读一
7、位 ,即以 应读到小数点后面第三位。 (4)为防止读出的数据出现差错。可在读数前估计出大概的数值 ,若发现最 后读数与开始估计数值相差较大 ,立即检查出错原因 ,如半毫米刻线是否露 出等。 知识梳理 重难突破 栏目索引 (1)为了方便 ,测量直径应在导线连入电路前进行 ,为了准确测量金属丝的长 度 ,应该在连入电路之后在拉直的情况下进行。 (2)本实验中被测金属丝的阻值较小 ,故须采用电流表外接法。 (3)开关 滑动变阻器的阻值要调至最大。 (4)电流不宜太大 (电流表用 0量程 ),通电时间不宜太长 ,以免金属丝温 度升高 ,导致电阻率在实验过程中变大。 (5)实验连线时 ,应先从电源的正极
8、出发 ,依次将电源 ,开关 ,待测金属丝 ,电流 表 ,滑动变阻器连成干路 ,然后再把电压表并联在待测金属丝的两端。 知识梳理 重难突破 栏目索引 1.(多选 )“测定金属的电阻率”的实验中 ,以下操作中错误的是 ( ) 且测量三次 ,算出其平均值 ,然后再将 金属丝接入电路中 算出其平均值 多次测量后算出平均值 答案 验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度 ,而不是全长 ; 金属丝的电阻很小 ,与电压表内阻相差很大 ,使金属丝与电压表并联 ,电压 表分流作用很小 ,应采用电流表外接法。故 A、 知识梳理 重难突破 栏目索引 甲 . 乙 . 案 解析 先读出固定刻度上的读数 ,再读出可动刻度上
9、的读数。 甲 :7 :7.5 知识梳理 重难突破 栏目索引 径为 电阻率 约为 110m),提供下列器材 : 5 200 A,内阻约为 3.7 20 阻约为 40 的电流表一只 ; 2 A,内阻约为 的电流表一只 ; 12 V,内阻约为 40 15 V,内阻约为 50 50 ,额定电流为 1 1 定电流为 的滑动变阻器一只 ; 现采用如图所示电路进行测定 ,请按实验需要 ,选出适当的器材。 答 : 。 (填字母代号 ) 知识梳理 重难突破 栏目索引 答案 析 本题考查实验仪器的选择方法和技巧。由于电源只有一个 ,选 ;由 R= 算出镍铬丝的电阻约为 ,先不考虑电流表、滑动变阻器 的阻值 ,估算
10、出电路中最大电流 A ,可知电流表应选 D,只要 控制电路中的电流不超过 2 于电源电动势才 15 V,考虑到滑动 变阻器等器件的分压 ,镍铬丝上的电压可被控制在 12 电压表选 E。 因为滑动变阻器 A,最大阻值为 50 ,是镍铬丝阻值的近 10倍 ,所以滑动变阻器选 G。开关、导线必选 ,故 I、 重难突破 栏目索引 定金属的电阻率”的实验中 ,需要用刻度尺测出被测金属丝的长 度 l,用螺旋测微器测出金属丝的直径 d,用电流表和电压表测出金属丝的电 阻 用电流表和电压表测金属丝的电阻时 ,由于电压表、电流表内阻的影响 ,不 论使用电流表内接法还是电流表外接法 ,都会产生系统误差。按如图所示
11、 的电路进行测量 ,可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进 行实验的主要操作过程是 : 知识梳理 重难突破 栏目索引 第一步 :先将 单刀双掷开关 闭合 ,闭合开关 S 1,调节滑动变阻器 2,使电压表和电流表的示数尽量大些 (不超过量程 ), 读出此时电压表和电流表的示数 第二步 :保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变 ,将单刀双掷开关 闭 合 ,读出此时电压表和电流表的示数 请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式 。 知识梳理 重难突破 栏目索引 答案 - 解析 第一步对应的等效电路如图甲所示 ,则 A+ , 112 则 1= , 由以上两式求得 - 。 222重难突破 栏目索引 典例 1 在“测定金属丝电阻率”实验中 ,若粗估金属丝的电阻
