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实验：测定金属的电阻率【学习目标】1.初步掌握伏安法测电阻的原理和方法，初步接触电路和器材的选择。 2.熟练掌握螺旋测微器的读数。 3.掌握测定金属电阻率的原理和方法。【学习重点】1.测定金属电阻率的原理2.螺旋测微器的使用和读数 3.对学生实验过程的指导。【学习难点】1.螺旋测微器的读数 2.实验中的重要注意事项及误差分析原因【自主学习导航】一、实验原理1把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R(R)电路原理图如图所示2用毫米刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，算出横截面积S(S)3由电阻定律R，得，求出电阻率二、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器三、实验操作1实验步骤(1)测直径：用螺旋测微器在被测导线上3个不同位置各测一次直径，求出其直径平均值d，并记录(2)连电路：按如图所示的电路图连接实验电路(3)量长度：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次取平均值，并记录(4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头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.改变滑动变阻器滑动触头的位置，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)拆除实验电路，整理好实验器材2数据处理(1)电阻R的值：方法一，平均值法：分别计算电阻值再求平均值；方法二，图象法：利用UI图线的斜率求电阻(2)将测得的Rx、l、d的值，代入电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率3实验注意事项(1)为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属导线的长度，应该在连入电路之后在金属导线拉直的情况下进行(2)因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法；(3)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态(4)电流不宜过大(电流表用00.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化【典例精析】一、仪器的选择和电路的设计例1.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测出金属丝直径d，用米尺测出金属丝的长度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丝的电阻率. 为此取来两节新的干电池、电键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 kC电流表00.6 A，内阻0.05 D电流表03 A，内阻0.01 E滑动变阻器， 010 F滑动变阻器， 0100 (1)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)(2)实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误错误1_.错误2_.二、数据处理和实物图的连线例2.如图所示，某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验，将已知直径为d的待测金属丝固定在接线柱a、b上，在金属丝上安装一个小金属滑片c，连接好电路，电路中R0是保护电阻已知电压表的内阻远大于金属丝的电阻，电压表的分流作用可以忽略不计闭合开关后得电流表的读数为I0，电压表的读数为U0调节滑片c的位置，分别测出长度L及所对应的电压值U，然后作出UL图象如图乙所示 (1)在下图所示的A、B、C、D四个测量电路应选_电路(2)根据所选电路图在图甲中进行实物连线(3)测得图乙中图线的斜率为k，由此可得该金属丝的电阻率为_【课堂达标检测】1.在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中，(1)测量金属丝的直径时不再使用游标卡尺和螺旋测微器，而是采用刻度尺测量紧密绕制多匝的电阻丝长度，求得直径某次测量结果如图所示，则直径为_ mm. (2)如图所示是测量金属丝电阻的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器滑片P置于变阻器的一端请根据图乙电路图，补充完整实物图的连线，并使开关闭合瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏甲 乙 (3)某同学利用正确的电路进行实验测量，数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.101.702.302.80I/A0.020.060.160.220.340.460.54请根据表中数据，在坐标纸中作UI图线，并由图线求出电阻值为_.【课后巩固练习】1在“测定金属丝电阻率”的实验中，由可知，对实验结果的准确性影响最大的是()A金属丝直径d的测量 B电压U的测量C电流I的测量 D金属丝长度l的测量2在测金属丝的电阻率的实验中，下列说法中错误的是()A用伏安法测电阻时，可采用电流表外接法B实验中应调节滑动变阻器，取得多组U和I的值，然后求出平均电阻 C应选用毫米刻度尺测金属丝的长度三次，然后求出平均长度lD实验中电流不能太大，以免电阻率发生变化3在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是()4在做“测定金属的电阻率”的实验时，需要对金属丝的电阻进行测量，已知金属丝的电阻值Rx约为20 .一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量，这位同学想使被测电阻Rx两端的电压变化范围尽可能的大他可选用的器材有：电源E：电动势为8 V，内阻为1.0 ； 电流表A：量程0.6 A，内阻约为0.50 ；电压表V：最程10 V，内阻约为10 k； 滑动变阻器R：最大电阻值为5.0 ；开关一个，导线若干(1)根据上述条件，测量时电流表应采用_(选填“外接法”或“内接法”)(2)在方框内画出实验电路图(3)若在上述实验中，电流表的示数为I，电压表的示数为U，且电流表内阻RA、电压表内阻RV均为已知量，用测量物理量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式5在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5 .实验室备有下列实验器材：A电压表V1(量程3 V，内阻约为15 k) B电压表V2(量程15 V，内阻约为75 k)C电流表A1(量程3 A，内阻约为0.2 ) D电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 )E变阻器R1(0100 ，0.3 A) F变阻器R2(02000 ，0.1 A)G电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 ) H开关S，导线若干(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有_(