高考物理新一轮总复习（基础深化+典例透析+高分在握）实验七 测定金属的电阻率课件.ppt

实验七测定金属的电阻率 第七章恒定电流 实验目的1 掌握电流表 电压表和滑动变阻器的使用方法 2 掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法 3 会用伏安法测电阻 进一步测定金属的电阻率 实验原理1 螺旋测微器 1 构造 如图 s为固定刻度 h为可动刻度 2 原理 可动刻度h上的刻度为50等份 则螺旋测微器的精确度为0 01mm 3 读数 测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出 不足半毫米部分由可动刻度读出 测量值 mm 固定刻度数 mm 注意半毫米刻度线是否露出 可动刻度数 估读一位 0 01 mm 如图所示 固定刻度示数为2 0mm 不足半毫米 而从可动刻度上读的示数为15 0 最后的读数为 2 0mm 15 0 0 01mm 2 150mm 2 伏安法测电阻 1 电流表的内接法和外接法的比较 实验试探法 按如图所示接好电路 让电压表一根接线柱p先后与a b处接触一下 如果电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 则可采用电流表内接法 实验步骤1 用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径 求出其平均值 2 按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路 3 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度 反复测量3次 求出其平均值l 4 把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置 电路经检查确认无误后 闭合电键s 改变滑动变阻器滑片的位置 读出几组相应的电流表 电压表的示数i和u的值 填入记录表格内 断开电键s 求出导线电阻rx的平均值 3 电键s闭合前 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 0 6a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 实验改进替代法测电阻1 实验原理用电阻箱替代待测电阻 按如图所示连接好电路 调节电阻箱 使两次电流表示数相等 则电阻箱的示数就等于待测电阻的阻值 2 本方案的优缺点 1 优点 电路结构简单 调节方便 便于读数 同时可以避免因电表的内阻产生的系统误差 2 缺点 由于电阻箱不能连续调节 从而导致测量值与真实值之间存在误差 考点一仪器的选择和电路的设计 2012 高考山东卷 在测量金属丝电阻率的实验中 可供选用的器材如下 待测金属丝 rx 阻值约为4 额定电流约0 5a 电压表 v 量程3v 内阻约3k 电流表 a1 量程0 6a 内阻约0 2 a2 量程3a 内阻约0 05 电源 e1 电动势3v 内阻不计 e2 电动势12v 内阻不计 滑动变阻器 r 最大阻值约20 螺旋测微器 毫米刻度尺 开关s 导线 1 用螺旋测微器测量金属丝的直径 示数如图所示 读数为 mm 2 若滑动变阻器采用限流接法 为使测量尽量精确 电流表应选 电源应选 均填器材代号 在虚线框内完成电路原理图 考点一仪器的选择和电路的设计 1 螺旋测微器主尺读数为1 5mm 螺旋刻度读数为27 3 0 01mm 0 273mm 读数应为 1 5mm 0 273mm 1 773mm 2 由于待测电阻rx阻值约为4 额定电流约为0 5a 故电流表选a1 电源选e1 答案 1 1 773 1 771 1 775均正确 2 a1e1电路图如图所示 考点一仪器的选择和电路的设计 1 2013 高考北京卷 某同学通过实验测定一个阻值约为5 的电阻rx的阻值 1 现有电源 4v 内阻可不计 滑动变阻器 0 50 额定电流2a 开关和导线若干 以及下列电表 a 电流表 0 3a 内阻约0 025 b 电流表 0 0 6a 内阻约0 125 c 电压表 0 3v 内阻约3k d 电压表 0 15v 内阻约15k 为减小测量误差 在实验中 电流表应选用 电压表应选用 选填器材前的字母 实验电路应采用图1中的 选填 甲 或 乙 考点一仪器的选择和电路的设计 2 图2是测量rx的实验器材实物图 图中已连接了部分导线 请根据在 1 问中所选的电路图 补充完成图2中实物间的连线 3 接通开关 改变滑动变阻器滑片p的位置 并记录对应的电流表示数i 电压表示数u 某次电表示数如图3所示 可得该电阻的测量值rx u i 保留两位有效数字 考点一仪器的选择和电路的设计 4 若在 1 问中选用甲电路 产生误差的主要原因是 若在 1 问中选用乙电路 产生误差的主要原因是 选填选项前的字母 a 电流表测量值小于流经rx的电流值b 电流表测量值大于流经rx的电流值c 电压表测量值小于rx两端的电压值d 电压表测量值大于rx两端的电压值 5 在不损坏电表的前提下 将滑动变阻器滑片p从一端滑向另一端 随滑片p移动距离x的增加 被测电阻rx两端的电压u也随之增加 下列反映u x关系的示意图中正确的是 考点一仪器的选择和电路的设计 考点一仪器的选择和电路的设计 答案 1 bc甲 2 如图所示 3 5 2 4 bd 5 a 考点二 替代法 对电阻的测量 2012 高考广东卷 某同学测量一个圆柱体的电阻率 需要测量圆柱体的尺寸和电阻 1 分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径 某次测量的示数如图 甲 和图 乙 所示 长度为 cm 直径为 mm 2 按图 丙 连接电路后 实验操作如下 将滑动变阻器r1的阻值置于最 处 选填 大 或 小 将s2拨向接点1 闭合s1 调节r1 使电流表示数为i0 将电阻箱r2的阻值调至最 选填 大 或 小 将s2拨向接点2 保持r1不变 调节r2 使电流表示数仍为i0 此时r2阻值为1280 由此可知 圆柱体的电阻为 考点二 替代法 对电阻的测量 1 游标卡尺的读数为l 50 0 1 1 mm 50 1mm 5 01cm 螺旋测微器的读数为d 5 31 5 0 01 mm 5 315mm 2 电学实验的设计要遵循科学性原则 安全性原则和准确性原则 此电路中滑动变阻器是以限流方式接入电路中的 故在 步骤中合上开关前应使其接入电路中的阻值为最大 以保证电路安全 同理 步骤中亦将电阻箱r2的阻值调至最大 步骤中 由闭合电路欧姆定律得 答案 1 5 015 315 2 大 大 1280 2 为了测量一微安表头a的内阻 某同学设计了如图所示的电路 图中 a0是标准电流表 r0和rn分别是滑动变阻器和电阻箱 s和s1分别是单刀双掷开关和单刀开关 e是电池 完成下列实验步骤中的填空 1 将s拨向接点1 接通s1 调节 使待测表头指针偏转到适当位置 记下此时 的读数i 2 然后将s拨向接点2 调节 使 记下此时rn的读数 3 多次重复上述过程 计