高考物理大一轮复习 实验08 测定金属的电阻率课件 新人教版.pptVIP

恒定电流 第八章 实验八测定金属的电阻率 栏 目 导 航 一 实验目的1 掌握电流表 电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 2 掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法 3 会用伏安法测电阻 进一步测定金属的电阻率 二 实验原理 2 电路连接 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 长度测量 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 u i测量 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 闭合开关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 记入表格内 断开开关s 5 拆去实验线路 整理好实验器材 3 若实验所用的电流表内阻的准确值ra是已知的 那么准确测量金属丝电阻rx的最佳电路应是图丁中的 电路 填电路图下的字母代号 此时测得电流为i 电压为u 则金属丝电阻rx 用题中字母代号表示 解析 1 螺旋测微器先读固定部分为0 5mm 可动部分可估读为38 0 0 01mm 0 380mm 故总示数为 0 5 0 380 mm 0 880mm 电流表量程为0 6a 则最小刻度为0 02 指针所示为0 42a 电流表量程为3v 最小刻度为0 1v 则读数为2 25v 2 因电源不能在大功率下长时间运行 则本实验应采用限流接法 同时电压表内阻较大 由以上读数可知 待测电阻的内阻约为5 故采用电流表外接法误差较小 故选a 在实验中电压表示数准确 但电流测量的是干路电流 故电流表示数偏大 则由欧姆定律得出的结果偏小 二 误差分析1 金属丝的横截面积是利用直径计算而得 直径的测量是产生误差的主要来源之一 2 采用伏安法测量金属丝的电阻时 由于采用的是电流表外接法 测量值小于真实值 使电阻率的测量值偏小 3 金属丝的长度测量 电流表和电压表的读数等会带来偶然误差 4 由于金属丝通电后发热升温 会使金属丝的电阻率变大 造成测量误差 三 注意事项1 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 2 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 3 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 方法1伏安法测电阻伏安法测电阻是电学实验的基础 是高考考查的热点 也是难点 它渗透在电学实验的各个环节中 如测未知电阻 测电阻率 测各种电表内阻等 特点 大内小外 内接法测量值偏大 测大电阻时应用内接法测量 测小电阻时应采用外接法测量 方法3安安法测电阻 电流表的灵活选用 若电流表内阻已知 则可将其当作电流表 电压表以及定值电阻来使用 要求实验中尽可能准确地测量rx的阻值 请回答下列问题 1 为了测量待测电阻两端的电压 可以将电流表 填写器材代号 与电阻箱串联 并将电阻箱阻值调到 这样可以改装成一个量程为3 0v的电压表 2 在图中画出完整测量rx阻值的电路图 并在图中标明器材代号 3 调节滑动变阻器r1 两表的示数如图所示 可读出电流表a1的示数是 ma 电流表a2的示数是 a 测得待测电阻rx的阻值是 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 由于r1的总阻值远小于测量电路总电阻 故控制电路采用分压式接法 电路图见答案 2 3 见答案 答案 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 读取电阻箱所示的电阻值 此即为测得的电压表内阻 3 断开s2 调节电阻箱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 故rv rv 方法5 电桥 法测电阻在ab间接一灵敏电流计如图所示 当其读数为零时即uab 0 相当于ab间断路 此时 a b 则有ir1 i r3 ir2 i r4 两式相除得r1 r2 r3 r4即r1r4 r2r3此时交叉电阻的乘积相等 所以知道其中任意三个电阻就可以求出第四个电阻的阻值 1 按原理图 a 将图 b 中的实物连线 2 完成下列填空 r1的阻值为 填 20 或 2000 为了保护微安表 开始时将r1的滑片c滑到接近图 a 中滑动变阻器的 端 填 左 或 右 对应的位置 将r2的滑片d置于中间位置附近 将电阻箱rz的阻值置于2500 0 接通s1 将r1的滑片置于适当位置 再反复调节r2的滑片d的位置 最终使得接通s2前后 微安表的示数保持不变 这说明s2接通前b与d所在位置的电势 填 相等 或 不相等 将电阻箱rz和微安表位置对调 其他条件保持不变 发现将rz的阻值置于2601 0 时 在接通s2前后 微安表的示数也保持不变 待测微安表的内阻为 结果保留到个位 3 写出一条提高测量微安表内阻精度的建议 解析 1 根据原理图 a 将图 b 中的实物连线如图所示 2 滑动变阻器r1在实验中为控制电路 且为分压接法 应选总阻值小的滑动变阻器 故r1的阻值为20 为了保护微安表 s1闭合时 微安表上的电压为零 故开始时应将r1的滑片c滑到滑动变阻器的左端 接通s2前后 微安表的示数保持不变 说明s2闭合后 没有