《2018届高考物理 第五课时 实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)导与练复习课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高考物理 第五课时 实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)导与练复习课件（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2012高三物理复习课件（导与练福建）第7章 第五课时 实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器),1掌握游标卡尺和螺旋测微器的使用方法和读数方法 2进一步掌握电流表的内、外接法以及滑动变阻器的两种接法，会正确选择合适的接法进行电阻测量 3掌握测金属的电阻率的原理及实验方法 4知道实验中主要误差来源,一、游标卡尺 1游标卡尺的构造 游标卡尺的主要部分是主尺(附有左边上爪和下爪)和一条可以沿着主尺滑动的游标尺(附有右边上爪和下爪以及深度尺)如图所示 2游标卡尺的使用 (1)外测量爪：可测量物体厚度或外径；(2)内测量爪：可测量槽宽或内径；(3)深度尺：可测量筒的深度 3原理：利用主尺的最小
2、分度与游标尺的最小分度的差值制成,不管游标尺上有多少个小等份刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等份刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等份刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：,4.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的格数，则其读数为(xK精确度)mm. 二、螺旋测微器 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A和固定刻度B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F连在一起，通过精密螺纹套在B上,2螺旋测微器的原理 测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一
3、周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm.即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时误差出现在毫米的千分位上，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，小数部分由可动刻度读出 测量值(毫米)固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(毫米),5注意事项 (1)为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量； (2)本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法和滑动变阻器限流法； (3)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
4、中变大 (4)测量被测金属丝的有效长度，是指测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，即电压表两个并入点间的部分，测金属丝长度时应将其拉直 6误差分析 (1)测量误差：测量金属丝的直径、长度以及电流、电压时出现读数误差 (2)由于采用电流表外接法，电压表的分流，造成电阻测量值偏小(若误用内接法，则电流表分压影响更大) (3)通电电流太大，或时间太长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化,基本仪器的使用及读数 【例1】 (7分)(1)某学生用螺旋测微器测量不同金属导线的直径，其示数如图(a)(b)(c)所示，该金属导线的直径读数为： (a)_ mm (b)_ mm (c)_ mm (2)正确读出下图
5、中各表的读数： 如图(a)，接03 V量程时读数为_ V；接015 V量程时读数为_ V. 如图(b)，接03 A量程时读数为_ A；接00.6 A量程时读数为_ A.,规范解答：(1)(a)读数4.5 mm9.20.01 mm 4.592 mm(1分) (b)读数1.5 mm38.00.01 mm1.880 mm(1分) (c)读数8.5 mm10.00.01 mm8.600 mm.(1分) (2)读数2.1 V0.08 V2.18 V(1分) 读数10.5 V0.3 V10.8 V(1分) 读数0.80 A，(1分) 读数0.028 A0.16 A(1分) 答案：(1)4.592 1.88
6、0 8.600 (2)2.18 10.8 0.80 0.16,基本仪器及电路图的选择、电路实物连接 【例2】 (2010年福建省古田一中高三第二次月考)在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属直径时的刻度位置如图(甲)所示，用米尺测出金属丝的长L，金属丝的电阻大约为5 ，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率 (1)从图(甲)中读出金属丝的直径为_mm (2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A电压表03 V，内阻10 k B电压表015 V，内阻50 k C电流表00.6 A，内阻0.05 D电流表03 A，内阻0.01 E滑动变
7、阻器，010 F滑动变阻器，0100 ,要求较准确地测出其阻值，电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_(填序号) 实验中他的实物接线如图(乙)所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误 错误1_. 错误2_.,解析：(1)半毫米线已出来，可动部分为18小格，每小格0.01 mm，并估读，读数为0.680 mm. (2)电源为两节干电池，总电压不超过3 V，电压表选A即可，电阻约5 左右，电流不超过0.6 A，电流表选C即可且外接，滑动变阻器选E即可，用限流即可 错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上；错误2：采用了电流表内接法 答案：见解析,电阻较大时的仪器选择和实验电路 【例3】 (20
8、10年潍坊模拟)某课题小组通过实验测量潍河水的电阻率现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计)、电压表(量程12 V，内阻约100 )、电流表(量程100 A，内阻约50 )、滑动变阻器(10 ，1 A)、电池组(电动势E12 V，内阻不计)、开关、导线若干、直尺、待测的水样品 如图(甲)是他们用伏安法多次测量并计算出对应的水柱长度L与水柱电阻R描点画出的图象实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图(乙)所示,请回答下面的问题： (1)玻璃管内径d的测量值为_ cm； (2)请在图(丙)的虚线框内画出测量水柱电阻的电路图； (3)所测水的电阻率
9、为_ m(保留两位有效数字),思路点拨：(1)电流表内接、外接选择；(2)滑动变阻器的分压、限流选择,答案：(1)2.24 (2)图见解析 (3)79,考点一：螺旋测微器的读数及实验数据处理 【例1】 (基础题)某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验： (1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图所示读得直径d_ mm.,(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：,请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系？若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系 (3)若导线的电阻率5.1107 m，
10、则表中阻值为3.1 的导线长度l_m(结果保留两位有效数字),答案：(1)1.200 (2)不满足，R与S2成反比(或RS2常量) (3)19,考点二：伏安法测电阻 【例2】 (能力题)甲、乙两同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻Rx的阻值给定器材为：待测电阻Rx；电流表(量程05 mA，内阻约10 )；电压表(量程为03 V，内阻约3 000 )；最大阻值为1 700 的滑动变阻器；电源E(电动势约3 V)；开关S、导线若干两人的测量结果分别由图(甲)和图(乙)给出 (1)由图(甲)得Rx_，由图(乙)得Rx_. (2)在下面方框中分别画出甲、乙两位同学所用的测量电路，并由测量结果
11、判定_同学的测量结果较为准确,解析：(1)两图线的斜率表示电阻的测量值，则R甲1 060 (在1 06040内均对)；R乙780 (在78040内均对) (2)因图(甲)所示直线的斜率大，即测量值大，故甲同学采用的是电流表内接法，乙采用的是外接法因电阻值远大于电流表内阻，故用内接法较为准确,答案：(1)(1 06040) (78040) (2)电路如图所示 甲,(2009年广东物理卷，16)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率所用的器材包括：输出为3 V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等 (1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在
12、绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图(甲),(2)实验的主要步骤如下： 正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关； 读出电流表的示数，记录金属夹的位置； 断开开关，_，合上开关，重复的操作 (3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了如图(乙)的关系图线，其斜率为_A1m1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了_的电阻之和,(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图(丙)所示金属丝的直径是_图(乙)中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_，其数
13、值和单位为_(保留三位有效数字),图象法处理实验数据，一般根据图象纵、横坐标表示的物理量，运用数学运算，转化为函数关系式，从函数中的比例常数等于斜率，求解有关物理量,【测控导航】,1.(2010年安徽理综改编)(1)在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图(a)所示，读数为_ mm. (2)用游标为20分度的卡尺测量某一金属管的内直径，示数如图(b)所示，读数为_ cm.,答案：(1)0.617(0.6160.619均对) (2)0.675,2用伏安法测量电阻阻值R，给定电压表(内阻约为50 k)、电流表(内阻约为40 )、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250
14、)及导线若干 (1)在虚框(甲)中画出测量R的电路图 (2)如图(乙)所示中的6个点表示实验中测得的6组电流I，电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：_ _. 求出的电阻值R_.(保留三位有效数字),3在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量： (1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度测量3次，求出其平均值l.其中一次测量结果如图(甲)所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为_cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.其中一次测量结果如图(乙)所示，图中读数为_mm. (2)采用如图(丙)所示的电路测量金属丝的电阻电阻的测量值比真实值_(填“偏大”或“偏小”)最后由公式_计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示),(3)请你根据以上的电路图在图(丁)中进行实物连线电流表选0.6 A量程，电压表选3 V量程
