实验七测定金属的电阻率.doc

实验七测定金属的电阻率1某同学做“测定金属电阻率”的实验(1)需要通过实验直接测量的物理量有：_(写出名称和符号)(2)这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如实图7-1所示由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为_ .实图7-1解析(1)由R、R得.需要直接测量的物理量有U、I、l、d.(2)电压表读数是2.40 V，电流表读数是0.46 A，电阻R 5.22 .答案(1)加在金属丝两端的电压U，通过金属丝的电流I，金属丝的长度l，金属丝的直径d(2)5.222“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如实图7-2所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝现有四根镍铬合金丝和两根康铜合金丝，其规格如下表所示图7-2编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.80.8B镍铬合金0.50.5C镍铬合金0.30.5D镍铬合金0.31.0E康铜合金0.30.5F康铜合金0.80.8(1)电路中四种金属丝应分别选用上表中的_(用编号表示)(2)某学生对实验数据分析归纳出：电路图中四种金属丝的电阻R与长度L、横截面积S的关系可用比例式R来表示你认为是否正确，为什么？(3)在交流合作时，有位同学提出用如实图7-3所示的电路，只要将图中P端分别和1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，请你对其作出评价实图7-3解析(1)本实验采用的是控制变量法，分别选用导体材料相同、横截面积相同时，导体的长度不同，B、C符合要求；选用导体材料相同、长度相同时，导体的横截面积不同，C、D符合要求；选用导体横截面积相同、长度相同时，导体的材料不同，C、E符合要求故选BCDE.答案(1)BCDE(2)不正确，因为它们的材料不完全相同(3)不能探究出. 实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压相等；电流表的内阻与金属丝相比不能忽略，对实验影响较大3在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如实图7-4所示，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材料的电阻率实图7-4(1)从图中读出金属丝的直径为_mm.(2)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 kB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 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)实验中某同学的实物接线如实图7-5所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误实图7-5错误1： _错误2：_(3)若测得金属丝的直径用d表示，电阻用R表示，则该金属材料的电阻率_.解析(1)从螺旋测微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读0.5 mm，可动刻度上接近第18个刻度线，可以估读0.180 mm(或0.179 mm)，所以该金属丝直径应为0.5 mm0.180 mm(或0.179 mm)0.680 mm(或0.679 mm)(2)由电路图知电源是两节干电池，电动势是3 V，用3 V量程的电压表A；因为电阻丝的电阻大约为5 ，如果把3 V的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6 A，因此用量程是0.6 A的电流表C；此题中金属丝的电阻大约为5 ，为了减小实验误差，应选10 的滑动变阻器E.(3)由R可得：.答案(1)0.680(或0.679)(2)ACE错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上错误2：采用了电流表内接法(3)4(1)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如实图7-6所示，该金属丝的直径是_mm.(2)某同学测量阻值约为25 k的电阻Rx，现备有下列器材：实图7-6A电流表(量程100 A，内阻约2 k)；B电流表(量程500 A，内阻约300 )；C电压表(量程15 V，内阻约100 k)；D电压表(量程50 V，内阻约500 k)；E直流电源(20 V，允许最大电流1 A)；F滑动变阻器(最大阻值1 k，额定功率1 W)；G开关和导线若干电流表应选_，电压表应选_(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，如实图7-7所示，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在连线上存在的问题：_；_.实图7-7解析(1)D1 mm0.5 mm20.60.01 mm1.706 mm.(2)由于电源电压为20 V，为测量精确应选电压表C，此时电路中电流表的最大电流Im0.6 mA600 A，为保证安全，需选电流表B.，故Rx是大电阻，故电流表应采用内接式接法滑动变阻器最大阻值1 k，待测电阻约25 k，限流式接法变阻器调节范围很小，起不到应有作用，故应采用分压式接法答案(1)1.706(1.7041.708均可)(2)BC电流表应采用内接的方式滑动变阻器应采用分压式接法5如实图7-8所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：器材规格待测电阻Rx电源E电压表V1电压表V2电流表A滑动变阻器R开关S、导线若干阻值在900 1 000 之间具有一定内阻，电动势约9.0 V量程2.0 V，内阻r11 000 量程5.0 V，内阻r22 500 量程3.0 A，内阻r0.10 最大阻值约100 ，额定电流0.5 A为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化请用实线代替导线，在所给的实验器材中选择合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路实图7-8解析由于待测电阻约1 000 ，滑动变阻器最大电阻为100 ，要使电表读数发生变化，滑动变阻器必须使用分压式接法当电源电动势全部加在待测电阻上时，流过的电流约为I A9 mA3.0 A，显然不能用电流表来测电流，而应该把其中一个电压表V1当电流表来使用根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻，伏安法应使用内接法答案6为了测量电流表A1的内阻，某同学采用如实图7-9所示的实验电路其中：实图7-9A1是待测电流表，量程为300 A，内阻约为100 ；A2是标准电流表，量程是200 A；R1是电阻箱，阻值范围是0999.9 ；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E是电池组，电动势为4 V，内阻不计；S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关(1)实验中滑动变阻器采用_接法(填“分压”或“限流”)；根据如图7-3-27所示电路的实物图，请在下面方框中画出实验电路图(2)请将该同学的操作补充完整：连接好电路，将滑动变阻器R2的滑片移到最_(填“左端”或“右端”)；将开关S2扳到接点a处，接通开关S1；调整滑动变阻器R2，使电流表A2的读数是150 A；将开关S2扳到接点b处，_，使电流表A2的读数仍是150 A.若此时电阻箱各旋钮的位置如实图7-10所示，则待测电流表A1的内阻Rg_.实图7-10(3)上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑片位置，都要保证两只电流表的安全在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用_(填写阻值前相应的字母)A200 k B20 kC15 k D150 k解析(1)该电路为限流接法电路图如答案图所示(2)闭合开关之前，应使滑动变阻器的阻值最大，滑片在最左端；本实验使用替代法测量电流表的内阻，因此