2020版高考物理一轮复习第7章恒定电流实验8探究导体电阻与其影响因素（包括材料）的关系课件

实验8探究导体电阻与其影响因素 包括材料 的关系 实验原理根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径d 计算出横截面积s 并用伏安法测出电阻rx 即可计算出金属丝的电阻率 实验器材电源 开关 滑动变阻器 电压表 刻度尺 四段不同的金属导体a b c d a b c为镍铬合金丝 d为康铜丝 a b长度不同 横截面积相同 c横截面积与a不同 长度相同 d的横截面积与长度都与a相同 实验步骤 1 测量各段金属丝的横截面积 2 请按照如图1所示的电路图连接好电路 并将滑动变阻器调到阻值最大处 图1 3 测量金属丝接入电路的有效长度 4 闭合开关 用电压表分别测量a b c d四段金属丝两端的电压 从而知道它们的电阻比 5 比较a b的电阻之比与它们的长度之比 比较a c的电阻之比与它们的横截面积之比 比较a d的电阻是否相等 6 改变滑动变阻器滑片的位置 获得多组实验数据 7 总结得出导体的电阻与它的长度 横截面积 材料这三个因素的关系 注意事项 1 通电时间不宜太长 电流要小 2 开关s闭合前 滑动变阻器的阻值要取最大值 3 注意电表的正 负接线柱接线是否正确 量程要适当 4 导线长度测量要注意测导线接入电路的有效长度 热点一教材原型实验 例1 探究导体电阻与导体长度 横截面积 材料的关系 的实验电路如图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2 1 电路中四种金属丝应分别选用上表中的 用编号表示 3 在交流合作时 有位同学提出用如下图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 图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b c d e 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答案 1 bcde 2 见解析 3 见解析 热点二实验拓展创新 例2 2016 浙江理综 某同学用伏安法测量导体的电阻 现有量程为3v 内阻约为3k 的电压表和量程为0 6a 内阻约为0 1 的电流表 采用分压电路接线 图4甲是实物的部分连线图 待测电阻为图乙中的r1 其阻值约为5 图4 1 测r1阻值的最优连接方式为导线 连接 填a或b 导线 连接 填c或d 2 正确接线测得实验数据如表 用作图法求得r1的阻值为 解析 1 因电压表的内阻远大于待测电阻r1的阻值 则电流表采用外接法 而滑动变阻器应采用分压式接法 故测r1阻值的最优连接方式为导线 连接a 导线 连接d 2 建立坐标系描点连线如答案图所示 答案 1 ad 2 如图所示4 4 4 7 3 b 1 如图5所示为 探究导体电阻与其影响因素的定量关系 的电路 a b c d是不同的金属导体 b c d与a相比 分别只有一个因素不同 b与a长度不同 c与a横截面积不同 d与a材料不同 各导体两端的理想电压表的示数分别用ua ub uc ud表示 下列说法错误的是 图5 a 开关闭合前 需移动滑片使滑动变阻器的阻值最大b 研究电阻与长度的关系时 需分别测量a b两条导体两端的电压值c 如果ua uc 说明导体c的横截面积大于导体a的横截面积d 如果ua ud 说明导体d材料的电阻率大于导体a材料的电阻率答案c 2 在 测定金属的电阻率 的实验中 待测金属丝的电阻rx约为5 实验室备有下列实验器材 e 变阻器r1 0 10 0 6a f 变阻器r2 0 2000 0 1a g 电池组e 电动势为3v 内阻约为0 3 h 开关s 导线若干 1 为减小实验误差 应选用的实验器材有 填代号 2 为减小实验误差 应选用图6中 选填 甲 或 乙 为该实验的电路原理图 并按所选择的电路原理图把图7中的实物图用线连接起来 图6 图7 答案 1 adegh 2 乙实物图见解析 3 2017 4月浙江选考 小明用电学方法测量电线的长度 首先 小明测得电线铜芯的直径为1 00mm 估计其长度不超过50m 已知铜的电阻率为1 75 10 8 m 现有如下实验器材 量程为3v 内阻约为3k 的电压表 量程为0 6a 内阻约为0 1 的电流表 阻值为0 20 的滑动变阻器 内阻可忽略 输出电压为3v的电源 阻值为r0 4 30 的定值电阻 开关和导线若干 小明采用伏安法测量电线电阻 正确连接电路后 调节滑动变阻器 电流表的示数从0开始增加 当示数为0 50a时 电