浙江省严州中学新安江校区高考物理 实验 电阻的测量 探究决定导体电阻的因素复习课件.ppt

2014高三物理新课标 严州中学新校区 37实验 电阻的测量 检测一个标示值为5 的电阻器 可供使用的器材如下 a 待测电阻器rx 阻值约5 b 电流表a1 量程0 6a 内阻约0 6 c 电流表a2 量程3a 内阻约0 12 d 电压表v1 量程15v 内阻约15k e 电压表v2 量程3v 内阻约3k f 滑动变阻器r 全电阻约20 g 直流电源e 电动势3v 内阻不计h 电键s 导线若干 1 用伏安法测定rx的电阻值 所选电流表为 填 a1 或 a2 所选电压表为 填 v1 或 v2 a1 v2 2 画出测量电路的原理图 并根据所画原理图将图中实物连接成测量电路 2 画出测量电路的原理图 并根据所画原理图将图中实物连接成测量电路 一 伏安法测电阻 1 电流表的内接法和外接法的比较 外接法 内接法 内大大 外小小 2 内接法外接法两种电路的选择 a 比较法 按图接好电路 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 应采用电流表 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 则应采用电流表 b 试触法 外接法 内接法 先后按图中甲乙所示电路测同一未知电阻的阻值rx 已知两电路的路端电压u恒定不变 若按图甲所示电路测得电压表示数为6v 电流表示数为2ma 那么按图乙所示电路测得的结果应有 a 电压表示数为6v 电流表示数为2mab 电压表示数为6v 电流表示数小于2mac 电压表示数小于6v 电流表示数小于2mad 电压表示数小于6v 电流表示数大于2ma d 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0 5ma 内阻约10 电压表 量程为0 3v 内阻约3000 最大阻值为1700 的滑动变阻器 电源e 电动势约3v 开关s 导线若干 两人的测量结果分别由图中甲和乙给出 1 由图甲得r甲x 由图乙得r乙x 2 分别画出甲 乙两位同学所用的测量电路 并由测量结果判定 同学的测量结果较为准确 1060 780 甲 a 选择电表的一般思路是由电源电动势 或已知的u i图象 或已知的电阻 电功率等数据 确定电压表 再由电路的最大电流确定电流表 b 选择电表时要考虑以下几个原则安全性原则 通过电表的电流不能超过其允许的最大电流 3 电压表电流表的选择 准确性原则 为了减小则测量误差 要保证测量时电流表 电压表都能够大角度偏转 读数要在满偏值的以上 4 滑动变阻器的选择 二 等效替换法 连接电路如图所示 r 为电阻箱 rx为待测电阻 通过调节电阻箱r 使单刀双掷开关k分别接a和b时 若电流表中的电流示数相同 就表明rx r 即可测出rx 此方法可以在没有电压表的情况下顺利进行 三 附加电阻法 连接电路如图所示 r0为一阻值较大的固定电阻 rx为待测电阻 四 半偏法测电阻 例 在 测定金属的电阻率 实验中 若粗估金属丝的电阻rx约为3 为尽可能减小误差 要求金属丝发热功率p 0 75w 备有的部分仪器有 1 实验中用螺旋测微器测量导线直径时 可估读到 mm 用毫米刻度尺测量导线长度时 可估读到 mm 2 在做该实验时 下述器材中应选用的是 用字母代替 a 6v电池组b 电流表 0 0 6a 内阻0 5 c 电流表 0 3a 内阻0 01 d 电压表 0 3v 内阻1k e 电压表 0 15v 内阻5k f 滑动变阻器 0 100 额定电流1a g 滑动变阻器 0 20 额定电流1a 实验器材与电路的选择 3 在虚框内画出电路图 0 001 0 1 4 在下图中 将各器材连成实验电路 1 在 测定金属丝的电阻率 的实验中 用电压表测得金属丝两端的电压u 用电流表测得通过金属丝中的电流i 用螺旋测微器测得金属丝的直径d 测得数据如图所示 请从图中读出u v i a d mm 丙 2 62 0 52 0 518 2010年10月26日上午9时 三峡水库首次达到175米正常蓄水位 某课题小组通过实验测量三峡水库水的电阻率 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12v 内组约100k 电流表 量程100 a 内阻约50 滑动变阻器 10 1a 电池组 电动势e 12v 内阻不计 开关 导线若干 直尺 待测的水样品 如图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 请画出测量水柱电阻的电路图 3 所测水的电阻率为 m 保留两位有效数字 答案 1 2 25 2 如图所示 3 80 80 4均对 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 所用器材包括 输出电压为3v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 拉直后固定在绝缘的米尺上 并在金属丝上夹一个小金属夹 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 如图甲 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 并据此绘出了图乙的关系图线 其斜率为 a 1 m 1 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 其数值和单位为 保留三位有效数字 解析 本题考查学生对测定电阻率实验的了解和基本仪器的使用 考查实验数据的处理 数字运算和实验误差的理解 考查分析能力 实验与探究能力 1 实物图连接如图 答案 1 见解析 2 改变金属丝上金属夹的位置 3 10 5 10 6金属丝接入长度为零时全电路 或电阻箱和电流表 4 0 198mm 0 202mm金属丝的电阻率9 69 10 7 m 1 01 10 6 m 7 5实验 电阻的测量探究决定导体电阻的因素 1 1 甲 2 测量值20 真实值20 08 2 3 设计电路图相同 4 1 实验电路见右图 2 按电路图连接好实物 闭合s1 s2连1处 调节滑动变阻器r 使安培表示数为某一值i s2连2处 调节电阻箱r1使安培表示数仍为i 记录电阻箱r1的阻值 多次重复 计算r1的平均值 5 2 6 1 acdfh