【优化方案】浙江省高考物理总复习 第7章 实验七探究导体电阻与其影响因素的定量关系课件 大纲人教版.ppt

实验七探究导体电阻与其影响因素的定量关系 过程分析导引 实验典例精析 知能优化演练 实验七探究导体电阻与其影响因素的定量关系 知识要点归纳 知识要点归纳 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7 3 1所示是常用的螺旋测微器 它的小砧a和固定刻度s固定在框架f上 旋钮k 微调旋钮k 和可动刻度h 测微螺杆p连在一起 通过精密螺纹套在s上 图7 3 1 2 原理 测微螺杆p与固定刻度s之间的精密螺纹的螺距为0 5mm 即旋钮k每旋转一周 p前进或后退0 5mm 而可动刻度h上的刻度为50等份 每转动一小格 p前进或后退0 01mm 即螺旋测微器的精确度为0 01mm 读数时估读到毫米的千分位上 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数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 注意半毫米刻线是否露出 可动刻度数 估读一位 0 01 毫米 如图7 3 2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 图7 3 2 特别提示 使用螺旋测微器读数时 以毫米为单位 有三位小数 2 游标卡尺 1 构造 如图7 3 3所示 主尺 游标尺 主尺和游标尺上各有一个内外测量爪 游标尺上还有一个深度尺 尺身上还有一个紧固螺钉 图7 3 3 2 用途 测量厚度 长度 深度 内径 外径 3 原理 利用主尺的最小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分刻度 它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm 常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有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 则记录结果表达为 x k 精确度 mm 实验试探法 按图7 3 4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 图7 3 4 图7 3 5 实验器材被测金属丝 螺旋测微器 毫米刻度尺 电池组 电流表 电压表 滑动变阻器 开关 导线若干 过程分析导引 一 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 按图7 3 6所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路 图7 3 6 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 5 整理仪器 四 注意事项1 为了方便 测量直径应在导线连入电路前进行 为了准确测量金属丝的长度 应该在连入电路之后在拉直的情况下进行 2 本实验中被测金属丝的电阻值较小 故须采用电流表外接法 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 五 仪器选择的三个原则1 安全性原则 通过电源 电阻 电流表 电压表等的电流不能超过其允许的额定电流 2 误差性原则 选用电表应考虑尽可能达到电表量程 3 便于操作原则 选择滑动变阻器时应使对外供电电压的变化范围既要满足实验要求 又要便于调节 滑动变阻器调节时应使其滑动范围较大 实验典例精析 2009年高考海南卷 某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度 读出图7 3 7中的示数 该金属圆片的直径的测量值为 cm 厚度的测量值为 mm 图7 3 7 解析 游标卡尺是20分度的 可精确到0 05mm 其主尺读数为1 2cm 游标尺读数为8 0 005cm 0 040cm 所以金属圆片直径为1 240cm 螺旋测微器固定刻度读数为1 5mm 可动刻度读数为0 183mm 厚度测量值为1 683mm 答案 1 2401 683 易误警示 千分尺必须估读 在高中阶段不要求游标对卡尺估读 2009年高考广东卷 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7 3 8甲 图7 3 8 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 并据此绘出了图乙所示的关系图线 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7 3 9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 图7 3 9 答案 1 如图7 3 10所示 图7 3 10 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 0 198 0 202mm金属丝电阻率9 69 10 7 m 1 02 10 6 m 2010年高考北京卷 某同学要把一个量程为200 a的直流电流计g 改装成量度范围是0 4v的直流电压表 1 她按图7 3 11所示电路 用半偏法测定电流计g的内电阻rg 其中电阻r0约为1k 为使rg的测量值尽量准确 在以下器材中 电源e应选用 电阻器r1应选用 电阻器r2应选用 选填器材前的字母 图7 3 11 a 电源 电动势1 5v b 电源 电动势6v c 电阻箱 0 999 9 d 滑动变阻器 0 500 e 电位器 一种可变电阻 与滑动变阻器相当 0 5 1k f 电位器 0 51k 2 该同学在开关断开情况下 检查电路连接无误后 将r2的阻值调至最大 后续的实验操作步骤依次是 最后记录r1的阻值并整理好器材 请按合理的实验顺序 选填下列步骤前的字母 a 闭合s1b 闭合s2c 调节r2的阻值 使电流计指针偏转到满刻度d 调节r2的阻值 使电流计指针偏转到满刻度的一半e 调节r1的阻值 使电流计指针偏转到满刻度的一半f 调节r1的阻值 使电流计指针偏转到满刻度 3 如果所得的r1的阻值为300 0 则图7 3 11中被测电流计g的内阻rg的测量值为 该测量值 实际值 选填 略大于 略小于 或 等于 4 给电流计g 联 选填 串 或 并 一个阻值为 k 的电阻 就可以将该电流计g改装为量程为4v的电压表 解析 1 考虑到减小误差 电源应选电动势较大的b r1要选能读出接入电路的电阻值的电阻箱 r2在电路中是限流连接 应选用总阻值大于30k 的电位器f 2 电流半偏法的具体操作顺序是 a s1断开 s2闭合 b 调节r2 使电