2.6测量金属丝电阻率教案-2019精选文档

1、适用学科高中物理适用年级Wj 二适用区域人教版区域课时时长(分钟)2课时知识点测量金属丝电阻率教案1.掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法。教学目标2 .掌握电流表电压表和滑动变阻器的使用方法及读数方法。3 .学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。教学重,点：用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。教学难点 用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。教学过程基础吸回埋入1、电阻：加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的，与U、I无关.2、电阻定律：导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积 S成反比，R= p L/S3、电阻

2、率：电阻率 p是反映材料导电性能的物理量，由材料决定，但受温度的影响.二、知识讲解Q (一)考点解读，一、测金属丝的电阻率1 .实验电路图与实物连接图2 .实验目的(1)掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法。(2)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。会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率。3 .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。4 .实验器材被测金属丝，直流电源(4 V),电流表(00.6 A),电压表(03 V),滑动变阻器(50 开关，导线若干，螺旋测微器

3、，毫米刻度尺。5 .实验步骤(1)直径测定：用螺旋测微器(或游标卡尺)在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求raid2出其平均值d,计算出金属丝的横截面积S=Jd-o(2)电路连接：按如图所示的电路原理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丝的有效长度，反复测量3次，求出其平均值1。(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位置，读出几组相应的电流表和电压表示数 I和U的值，填入表格中，断开开关S,求出电阻Rx的平均值。(5)拆除实验线路，整理好实验器材

4、。6 .数据处理(1)在求Rx的平均值时可用两种方法：用Rx= U分别算出各次的数值，再取平均值。用U-I图线的斜率求出。2.1.(2)计算电阻率：将记录的数据 U、I、1、d的值代入电阻率计算式p= RxS=寸。二、精密测量工具的使用1 .螺旋测微器(1)构造：如图所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋钮D、微调旋钮D和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上。(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm,而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0

5、.01 mm。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毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)Q01(mm)如图所示，固定刻度示数为 2.0 mm,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：2.0 mm+ 15.0 >0.01 mm= 2.150 mm。特别提醒螺旋测微器需要估读，最后一位数字为估计数字，读数和记数时估计位为有效数字的最 后一位。2 .游标卡尺(1)构造：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

6、有一个深度尺(如图所示)。(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1 mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的，其读数见下表：(4)读数：若用x表示从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，则记录结果表示为 (x+KxW确度)mm。需要注意的是，不管是哪种卡尺， K值均不需要向后估读一位。(5)如图所示，有一游标卡尺，主尺的最小分度是 1 mm,游标上有20个小的等分刻度。用 它

7、测量一工件的长度，图示的读数为104 mm + 0.05 >0 mm= 104.00 mm。特别提醒游标卡尺读数不需要估读，其测量结果的末位数字应为精确度的整数倍。如20分度的结果末位数只能是 5或0。三、伏安法测电阻、电表连接方式的选择3 .电流表的内接法和外接法的比较4 .两种电路的选择(1)阻值比较法若Rx? Rv,宜采用电流表外接法；若Rx? Ra,宜采用电流表内接法。(2)临界值计算法Rx< RvRa时,用电流表外接法；Rx> #vRa时，用电流表内接法。(3)实验试探法：按如图所示接好电路，让电压表一个接线柱 P先后与a、b处接触一下，如 果电压表的示数有较大的变

8、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。四、常用电表的读数原则对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程， 即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可。(1)03 V的电压表和03 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。(2)对于015 V量程的电压表，精确度是 0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V。(3)对于00.6 A量

9、程的电流表，精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。五、误差分析1 系统误差(1)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小。(2)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。2偶然误差(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得的，直径的测量是产生误差的主要来源之一。(2)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等均会带来偶然误差。六、注意事项1 螺旋测微器的使用(1)测量前必须校对零点。(2)测量时，当测微螺杆 F将要接触被测物体时，要停止使用旋钮D,改用

10、微调旋钮 D',当听到 咔、咔”声后，停止转动，以避免 P和被测物体间产生过大的压力。(3)螺旋测微器应估读一位，即以mm 作单位，应读到小数点后面第三位。2测定金属的电阻率(1)测量被测金属导线的有效长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值。(2)本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。(3)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成干路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端。(4)电流不宜太大(电流表用00.6 A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

11、验过程中变大。闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置。七、实验改进在本实验中，由于电表内阻的影响，使金属丝电阻的测量值偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而带来的实验误差。1 等效替换法如图所示电路，R为电阻箱，Rx为待测电阻，通过调节电阻箱R,使单刀双掷开关 S分别接1和2时，电流表的示数相同，则有Rx= R,即可测出Rx。2 .附加电阻法如图所示电路，Ri为一阻值较大的定值电阻，Rx为待测电阻。(1)断开开关S2,闭合开关Si,调节变阻器 R,使电流表、电压表都有一个适当读数，记下 两表读数Ii、Ui。(2)保持变阻器 R不变，再闭合 S2,记下两表的读

12、数12、U2。Ui U2(3)待测电阻Rx=彳一玖。如新hbIMH溯翱臀.缘和固定刻度B固定在尺架上，测砧F、可动刻度E固定在可旋转的套筒上。当套筒旋转时，F和E可前进和后退。原理：精密螺纹的螺距为 0.5mm,即D每旋转一周， F前进或后退0.5mm.可动刻度 E上 的刻度为50等份，每一小格表示 0.0imm.读数：固定刻度+精确度M可动刻度(估读一位)考点2游标卡尺的构造原理及读数(i)构造：游标卡尺是工业上常用的测量长度的仪器，它由尺身及能在尺身上滑动的游标尺组成，如图所示.游标上部有一紧固螺钉，可将游标固定在尺身上的任意位置.尺身和游标都有量爪，利用内测量爪可以测量槽的宽度和管的内径

13、，利用外测量爪可以测量零件的厚度和管的外径.深度尺与游标尺连在一起,可以测槽和筒的深度.(2)原理：(根据游标尺不同有三种：以i0分度为例)如图所示，主尺的最小分度是imm,游标尺上有i0个小的等分刻度它们的总长等于9mm,因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.imm.当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第i0条刻度线与主尺的 9mm刻度线重合，其余的刻度线都不重合.当游标尺的第一条刻度线和主尺的1mm刻度重合时，游标的零刻度线和主尺的零刻度线相差 0.1mm,依此类推，游标的第几条刻度线与主尺的刻度线重合，就是零点几毫米.在测量大于1毫米的长度时，整的毫

14、米数要从游标 “0线与尺身相对的刻度线读出(3)读数： 主尺刻度+精确度m对齐刻线数(不估读).3U求R的平均值帝万法T (1)用R = U算出各次的测量值，再取平均值；(2)用UI图像的斜率求出.若采用图像法，在描点时，要尽量使各点之间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑三、例题精析【噌臂1某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和图乙所示，长度为 cm,直径为 mm。(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：将滑动变阻器 R的阻值置于最 处(填“大”或

15、“小”)；将S2拨向接点1,闭合S1，调节R,使电流表示数为I。；将电阻箱R2的阻值调至最 (填“大”或“小”)；多拨向接点2;保持R1不变，调节R2,使电流表示数仍为I。，此时R2阻值为1280 Qo(3)由此可知，圆柱体的电阻为 Q【答案】(1)5.01 5.315(2)大 大 (3)1280【解析】(1)长度为(50 mm + 1 X0.1 mm) = 50.1 mm = 5.01 cm；直径为(5.0 mm+ 31.5 >0.01 mm) =5.315 mm。(2)本实验的实验原理为等效替代法，在实验操作过程中，为了保证安全，要求电路接通时电路中的电流尽可能小，即应使可调电阻的阻

16、值最大。【点睛】重点掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数。【您那 先 测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准， 待测金属丝接入电路部分 的长度约为50 cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为mm(该值接近多次测量的平均值)。(2)用伏安法测金属丝的电阻 Rx。实验所用器材为：电池组 (电动势3 V,内阻约1 电流 表（内阻约0.1 ）电压表（内阻约3 k Q）滑动变阻器 R（020 Q,额定电流2 A）、开关、导 线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下:次数1234567U/V0.100.300.701.001.5

17、01.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图2中的 图（选填 甲”或 5（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据（2）所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U-I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值 Rx=（保留两位有效数字）。（5）根据以上数据可以

18、估算出金属丝电阻率约为 （填选项前的符号）。 23A.1 X10 Q - mB. 1M0 mC.1 M06 Q - mD. 1X108 Q - m（6）（多选）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是（有多个正确选项）。A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差【答案】（1）0.397（0.3950.399均可）（2）甲（3）如图5所示（4）如图64.5（4.3

19、4.7）（5）C （6）CD【解析】（1）千分尺读数：固定刻度值+旋转刻度格数X0.01 mm= 0+39.7 >0.01 mm =0.397mm。ERx（2）由测的U、I值彳导Rx约5 Q,乙图提供的最小电压U = = 0.6 V,故选用甲Rx十R十Ra十r图电路。（3）见答案图5所示。（4）描点后可见，第6次测量误差很大，舍去， 作过。点的直线将其余6个点拟合到直线上， 如答案图6所示。AU ，一Rx AI 4.5 Q由R=?j尸鲁1.1 x-60Q .卬故选Co S l(6)由于观察角度及观察能力不同，对测微器读数产生偶然误差，选项 A错误；电流表和电压表不可能成为理想电表，对测量

20、带来的误差是不可避免的，属于系统误差，选项B错误;电压表内阻的分流，是产生系统误差的原因，如果将其电阻计算在电路内，如前面实验电路，RvRxRv + Rx xRx=Rv - R则即可消除系统误差。【点睛】实物图连线的原则与技巧(1)总的原则：先串后并，接线到柱，注意量程和正负。(2)对限流电路，只需用笔画线当做导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻器、伏 安法”部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处)。(3)对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动头的电势

21、高低，根据伏安法”部分电表正负接线柱的情况，将 伏安法”部分接入该两点间。(注意滑动变阻器应调到使 伏安法”部分所接两点间阻值最小处 )例题3【题干】 有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60 cm,电阻大约为6 0横截面如图甲所示。(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为 mm;(2)现有如下器材：A.电流表(量程0.6 A,内阻约0.1 Q)B.电流表(量程3 A,内阻约0.03 Q)C.电压表(量程3V,内阻约3 k Q)D.滑动变阻器(1 750 ,Q0.3 A)E.滑动变阻器(15 R 3 A)F.蓄电池(6 V ,内阻很小)G.开关一个，带夹子的导线

22、若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选,滑动变阻器应选。(只填代号字母)请将如图所示的实际测量电路补充完整。(4)已知金属管线样品材料的电阻率为p,通过多次测量得出金属管线的电阻为R,金属管线的外径为d,要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S,在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是 (所测物理量用字母表示并用文字说明)。计算中空部分横截面积的表达式为S=。2【答案】(1)1.125 0.001 (2)A E (3)见解析图 (4)管线的长度 L 乎三°4 R【解析】(1)螺旋测微器的读数为：1 mm+ 0.01 >12.5 mm= 1.125 mm。(

23、2)因样品阻值约为6 Q电压表的量程为3 V,故电流最大约为0.5 A,电流表应选A。为调节方便，滑动变阻器应选用总阻值与样品相差不大的E。因Rx-6 ,Q /ARVf/300 Q,故测量电路应为外接法电路。因滑动变阻器的总阻值大于 样品阻值，且实验中不需从零调节，故控制电路为限流接法，如图所示。I 一一 nd2 c L _,、，(4)设金属管线长度为L,由导体电阻公式得R= T一。可得$=彳，所以需2 SEJ S要测量金属管线的长度L。【点睛】实验原理与器材使用的创新(1)实验原理的创新教材中实验是测量金属丝的电阻率，实验也可采用教材实验的原理测定导线的长度、横截面积等。考查本实验的题目还可

24、以将测金属丝的电阻率，改为测圆柱体金属、 圆桶形薄片、电解液等的电阻率。测量电阻时还可应用等效替代法、半偏法、多用电表、电桥法、双电流表法、双电压表法(2)实验器材的创新实验如考虑导线电阻 Rx较小，可不直接测量 R的阻值，而是测量Rx与定值电阻的串联阻 值。实验中若没有螺旋测微器测电阻丝的直径，可将电阻丝紧密的缠绕在圆柱形铅笔上3050匝，测总长度，然后求出直径。例题4 I【题干】 关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是()A.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才具有电阻B.由R=彳可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C.将一根导线一分

25、为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零【答案】D【解析】导体的电阻率由材料本身性质决定，并随温度变化而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端电压及导体中电流大小无关，A、B、C错；电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象,D对。【点睛】知道决定电阻率的因素即可。I四、课堂运用）1、藐研】 关于金属的电阻率，下列说法正确的是（）A .纯金属的电阻率小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大B.纯金属的电阻率随温度的升高而减小，绝缘体的电阻率随温度的升高而增大C.合金的电阻率随温度的升高而减小D.电阻率的

26、大小只随温度的变化而变化，与材料无关【答案】A【解析】由不同种类金属的电阻特点知 A对。纯金属的电阻率随温度的升高而增大，而合 金的电阻率随温度的升高增加量很小或不变，B、C错。电阻率除与温度有关外，还与材料有关，D错。2.【题干】关于材料的电阻率，下列说法中正确的是（）A .把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的三分之一B.材料的电阻率随温度的升高而增大C.合金的电阻率大于构成该合金的任一纯金属的电阻率D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大 【答案】C【解析】电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，A选项错。金属材料的

27、电阻率随温度的升高而增大，半导体材料则相反，B选项错。合金的电阻率比任一组分的纯金属的电阻率大， C选项对。电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻还跟导体的长度、横截面积等因素有关，D选项错。3 .【题干】若常温下的超导体研制成功，它适于做（）A.保险丝B,输电线C.电炉丝D.电阻温度计【答案】B【解析】超导体电阻为零，不能产热可用来做输电线。4 .【题干】（多选）金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电 阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率

28、几乎不受温度的影响。根据以上的信息，判断下列说法中正确的是（）A.连接电路用的导线一般不用合金来制作B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C.电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作【答案】AB【解析】电路中导线输送电能，但由于导线本身有电阻，所以导线也要消耗电能，并转化为 热量，导线电阻越小，在其他条件一定的情况下，损耗的电能也越小， 故应选择电阻率小的材料，由提供的信息纯金属较合适；电炉等电热器是利用电流的热效应工作，流过电热器的电流与导线上的电流相等，但电热器却能明显发热，说明其电阻大，选择电阻率大的合金丝较合适；电阻

29、温度计是利用材料的电阻率随温度有明显变化的原理工作的，电阻率几乎不受温度影响的显然不能成为电阻温度计的材料。综上所述，正确的判断应为A、Bo1、岫即】如图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的 I-R图像。现将甲、乙串联 后接入电路中，则（）A.甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B.甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C.在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D.甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小【答案】C【解析】若将两电阻丝串联接入电路中，由于通过两电阻丝的电流相同，由图像可知，此时甲的电阻大于乙的电阻，所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大，A错误；由于两电

30、阻丝的横截面积、长度均相同，故甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大，B错误；由Q = I2Rt可知，在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少，C正确；由P=I2R可知D错误。2.【题干】 甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是di= 0.5 mm和d2= 1 mm,熔断电流分别为2.0 A和6.0 Ao把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允 许通过的最大电流是（）A. 6.0 AB. 7.5 AC. 10.0 AD, 8.0 A【答案】B【解析】因甲、乙两保险丝等长，由R= pS =厂、知=4。，城2当Rr R2并联时，令I=2 A,则由I1R1 = I2R2得I2=8

31、A >6 A,故I1不能取2 A;令I2 =6 A,则由I1R = I2R2得I1=1.5 A <2.0 A,故两者并联时，整个电路允许通过的最大电流I = Ii+I2=(1.5+6)A=7.5 A。故选项 B 正确。3.【题干】工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率，其中一个关键部件如图所示，A、B是两片面积为1 cm2的正方形钳片，间距为d=1 cm,把它们浸在待测液体中， 若通过两根引线加上 U = 6V的电压时，测出电流1 = 1科A则这种液体的电阻率为多少？【答案】6X104a-m【解析】R= Up= 10U q= 6X106 Q由题意知：l = d = 10

32、 2 m, S= 10 4 m2由R= g得64吁第=弋%i6X104小1、处式】在“测定金属的电阻率”的实验中，(1)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图甲所示，则该金属丝的直径为mm。(2)用量程为3 V的电压表和量程为 0.6 A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图乙所示，则电压表的读数为 V,电流表的读数为 Ao(3)用米尺测量金属丝的长度L = 0.810 m。利用以上测量数据，可得这种材料的电阻率为 Q 函(两位有效数字)。【答案】(1)2.935 (2)2.60 0.52 (3)4.2 X 10 5【解析】(1)螺旋测微器的读数为：d=2.5 mm+ 43.5 >

33、;0.01 mm =2.935 mm。(2)因电压表的每小格读数为 0.1 V,所以应估读到0.01 V,所以电压表的读数为：U=2.60 V; 同理，电流表的每小格读数为 0.02 A,应估读到0.01 A,所以电流表的读数为：I = 0.52 Aod 2L/曰RS R兀(3)根据R= 吧导: 尸 = L-带入数据得：尸4.2 M0% - m2、【题干】在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为 50 cm。用螺旋测微器测量金属 丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值 )。(2)用伏安法测金属丝的电阻 Rx。

34、实验所用器材为：电池组 (电动势3 V,内阻约1 Q)电流 表(内阻约0.1 )电压表(内阻约为3 k Q)滑动变阻器 R(020 Q,额定电流2 A)、开关、 导线若干。某同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图中的 图（选填“甲”或“乙”）。（3）下图是测量 R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据（2）中所选的电路图，补充完成图中实

35、物间的连线，并使闭合开关的瞬 间，电压表或电流表不至于被烧坏。（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第1、5、7次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的电阻值 Rx=（保留两位有效数字）。（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为 （填选项前的符号）。 23A. 1X10 a mB. 1X10 a mC. 1 x 10 6 Q - mD. 1 x 10 8 Q - m（6）任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确 的是（有多个正确选项）。A.用螺旋测微器测量金属丝直

36、径时，由读数引起的误差属于系统误差B.由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差【答案】（1）0.397（0.3950.399均可）（2）甲（3）见解析图（4）见解析图4. 5（4.34.7均可）（5）C （6）CD【解析】（1）此问是本题的亮点。通过给定的数据发现电压接近从0开始，故必须采用滑动变阻器的分压式接法。（2）采用滑动变阻器的分压式接法，连线时应使测量电路在开始时分到的电压为0（如图所示）。（3）图线应过原点，且使大多数点在一条直线上，不在直线上的点均匀分布在直

37、线两侧，明 显偏离的点应舍去，如图所示。（4）R= g,1 S=兀 gj,取 d = 4X114m, l = 0.5 m, R=4.5 R 解得 1 X 10Q - m（5）系统误差是由仪器的某些不完善或实验方法不够完善等产生的，其测量结果总是偏大或 偏小；偶然误差具有随机性，可以通过多次测量取平均值来减小偶然误差。3、【题干】（多选）在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是（）A.用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C.用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D.实验

38、中应保持金属丝的温度不变【答案】AC【解析】实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大， 使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小， 应采用电流表外接法。故A、C操作错误。课堂小结今天这节课新序测翼金属丝电阻率的知识，要重点理解电阻率。同时通过这节课的学习也为我们下一节课学习做了铺垫。总结升华1 .原理：根据电阻定律公式 R = pL,只要测量出金属导线的长度 1和它的直径d,计算 S出导线的横截面积 S,并用伏安法测出金属导线的电阻R,即可计算出金属导线的电阻率.2 .器材：螺旋测微器；毫米刻度尺；电池组；电流表；电压表；滑动变阻器；电键

39、；被测 金属导线；导线若干.3 .步骤：(1)用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d,计算出导线的横截面积 S.(2)按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)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1.(4)把滑动变阻器的滑动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改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入记录表格内，断开电键S.求出导线电阻 R的平均值.RSd 2U(5)将测得R、1、d的值，代人电阻率计算公式 Rs =上*中，计算出金

40、属导线的141I电阻率.(6)拆去实验线路.整理好实验器材.Q课后作业i、|1i!洲(多选)在“测定金属的电阻率”实验中，关于误差的下列说法中正确的是()A.电流表采用外接法，将会使 p测p真B.电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差 nd2UC.由 尸甘可知，I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起p的测量误差D.由 尸噌U可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量14I1【答案】ACD【解析】由于采用外接法，将导致R测R真，由p= RS可知p测 p真，A对；虽然电压表的并联引起电阻丝分得电压减小，但是计算电阻丝的电阻用的是电压和电流的瞬时对应关系，只是由

41、于电压表的分流会使电流I的测量值偏大，电阻测量值偏小，引起误差，B错；由=看可知每一个物理量测量都会引起p的误差，但由于直径的指数为2,所以对结果影响最大的是d的测量，C、D对。2.【题干】(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图7所示，校零时的读数为 mm,合金丝的直径为 mm。(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx,设计出如图8甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接。【答案】(1)0.007 0.638 (2)如图所示【解析】 解析：(1)由于螺旋测微器开始起点有误差，估读为 0.007 mm,测量后要去掉开始 误差。(2)将电表连

42、入电路时注意电流要从正接线柱流入，掌握滑动变阻器的分压接法。3、【题干】某同学在一次 测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝 长度为l= 0.720 m,用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 ),然后计算出该金属材料的电阻率。在用伏安法测定金属丝的电 阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A.直流电源(输出电压为3 V)B.电流表 A(量程00.6 A,内阻约 0.125 Q)C.电压表V(量程03 V,内阻3 k Q)D.滑动变阻器(最大阻值20 Q)E.开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为 mm。(2)根据所提供

43、的器材，在虚线框中画出实验电路图。(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为Rx= 4.0 R则这种金属材料的电阻率为 Q - m(保留两位有效数字)【答案】(1)0.600 (2)如图所示一 6(3)1.6 10 , l 一 RS 市才 一【解析】(3)由 R=得 P= RSnRd，将 Rx= 4.0 Q l = 0.720 m、d= 0.600 mm = 0.600 M03 m代入得p= 1.6 x 6CD 图1、风鼻】某实验小组在“测定金属的电阻率”的实验过程中，获得的金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的值分别是 mm, A, Vo 已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为010

44、Q,电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 kQo电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E = 4.5 V,内阻很小。则图11中（填电路图下方的字母）电路为本次实验应当采用的最佳电路。用此电路 测得的金属丝电阻 Rx比真实值 （选填“大”或“小”）。若已知实验所用的电流表内阻的准确值Ra =2.0 0那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图11中的 电路。若此时测得电流为I、电压为 U,则金属丝电阻 Rx =（用题中各物理量符号表示 ）。【答案】0.998 0.42 2.26 A 小 BRA【解析】根据螺旋测微器读数规则可知金属丝直径为0.998 mm;电流表读数是0.42 A

45、,电压表读数是2.26 V。由于金属丝电阻一般不太大，应采用电流表外接法。干电池不宜在长时间、大功率状况下使用，应采用限流电路，所以本次实验应当采用的最佳电路为图Ao用此电路测得的金属丝电阻 Rx实质是电阻丝与电压表并联后的等效电阻值，比真实值小。若已 知实验所用的电流表内阻的准确值Ra=2.0 0那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是题图中的B电路。若此时测得电流为 I、电压为U,则金属丝电阻 Rx=¥Ra。2、【题干】现在要测量一段电阻丝的电阻率p,其阻值Rx" 0.5 Q,允许通过的最大电流为0.5 Ao现有如下器材可供选择：电流表A（量程0.6 A,内阻约为0.6 Q）电压表V（量程3 V,内阻约为3 k Q）待测电阻丝Rx（阻值约为0.5 ）标准电阻R0（阻值5 Q）滑动变阻器Ri（5 R 2 A）滑动变阻器R2(200 R 1.5 A)直流电源E（E=6 V,内阻不计）开关S、导线若小（1）图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是（2）实验中滑动变阻器应该选择 （选填Ri”或R2"）并