高考物理-测定金属的电阻率课件

实验七测定金属的电阻率1h实验七测定金属的电阻率1h1．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．2．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法．3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．2h1．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3h3h被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线等．4h被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、电键(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.(2)依照电路图(如图1)用导线将器材连好，将滑动变阻器的阻值调至最大．图15h(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(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的长度，即有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.(4)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值和电压值，记入记录表格内；断开电键S，求出导线电阻R的平均值．6h(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的长度，即有效7h7h1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须用电流表外接法．2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端．3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直．8h1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须用电流4．测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量．5．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．6．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流I不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．9h4．测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量．9h7．求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U/I算出各次的测量值，再取平均值；第二种方法是用图象法(U—I图线)来求出．若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地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．10h7．求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U/I算出各次的特别提醒11h特别提醒11h12h12h题型一螺旋测微器的读数[例1]用螺旋测微器(千分尺)测小球直径时，示数如图2所示．这时读出的数值是________，单位是________．图213h题型一螺旋测微器的读数图213h[解析]本题解答的关键是掌握螺旋测微器的原理和读数规则．从固定刻度部分可读出毫米数和半毫米数，读数为8mm(半毫米刻度线未露出，无读数)，再从转动刻度上读出小数部分：0.469mm，其中千分位为估读数，两部分读数相加为8.469mm.评分标准为8.468～8.470都给分．[答案]8.469mm14h[解析]本题解答的关键是掌握螺旋测微器的原理和读数规则．从题后反思读数＝固定尺读数＋可动尺读数×精度．在读数时一定要注意固定尺上的读数问题，注意是否超过上面刻度，露出了0.5mm刻度线，若露出应加上0.5mm，若不超过上面刻度线，则不能加上0.5mm，读数单位先为mm，最后进行单位换算．15h题后反思15h变式1—1(2010·安徽高考)(1)在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图3所示，读数为________mm.(2)在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图4所示，读数为________cm.图3图416h变式1—1(2010·安徽高考)(1)在测定金属的电阻率实答案：17h答案：17h题型二器材选取及电路设计[例2]实验室中有以下实验器材：A．金属丝(L)，长度为L0，直径为DB．电流表(A1)，量程10mA，内阻r1＝40ΩC．电流表(A2)，量程500μA，内阻r2＝750ΩD．电压表(V)，量程10V，内阻10kΩE．电阻(R1)，阻值为100Ω，起保护作用18h题型二器材选取及电路设计18hF．滑动变阻器(R2)，总阻值约20ΩG．电池(E)，电动势1.5V，内阻很小H．开关(S)I．导线若干从提供的器材中选出适当的实验器材，设计一电路来测量“金属丝的电阻率”．要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能得到多组数据．19hF．滑动变阻器(R2)，总阻值约20Ω19h(1)在方框中画出你所设计的实验电路图，并标明所用器材的代号．20h(1)在方框中画出你所设计的实验电路图，并标明所用器材的代号(2)若选测量数据中的一组数据计算电阻率ρ，则所用的表达式ρ＝________，式中各符号的意义是___________________________．21h(2)若选测量数据中的一组数据计算电阻率ρ，则所用的表达式ρ[解析](1)因为电源电动势E＝1.5V，而电压表量程为10V，读数不明显，所以不选电压表．已知内阻的电流表可测电压，所以选用A1或A2测电压，R2的总电阻约为20Ω，题中要求测多组数据，故采用分压接法，电路图如图5所示．图522h[解析](1)因为电源电动势E＝1.5V，而电压表量程为23h23h题后反思对电学实验器材的选择一般分两步考虑，首先要根据实验的要求设计好测量电路，选择必要的相应的器材时要着重考虑准确性；然后设计供电电路，此时选择相应的器材时要着重考虑安全性．24h题后反思24h变式2—1(2011·福建四校联考)有一个电阻Rx，其阻值大约在40Ω～50Ω之间，现要进一步准确地测量其电阻，需测量多组数据，手边现有器材如下：电源E(电动势12V，内阻为0.5Ω)；电压表(0～3～15V，内阻约为10kΩ)；电流表(0～0.6～3A，内阻约为1Ω)；滑动变阻器R1(阻值0～10Ω，额定电流2A)；滑动变阻器R2(阻值0～1750Ω，额定电流0.3A)；开关S和导线若干．25h变式2—1(2011·福建四校联考)有一个电阻Rx，其阻值(1)电压表的量程应选________，电流表的量程应选________，滑动变阻器应选用________．(2)在虚线方框内画出实验电路图．26h(1)电压表的量程应选________，电流表的量程应选__27h27h答案：(1)0～15V0～0.6AR1(2)如图6图628h答案：(1)0～15V0～0.6AR1图628h题型三实物连线及数据处理[例3]某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计)，两电极相距L＝0.700m，其间充满待测的导电溶液．29h题型三实物连线及数据处理29h用如下器材进行测量：电压表(量程15V，内阻约30kΩ)、电流表(量程300μA，内阻约50Ω)、滑动变阻器(100Ω，1A)、电池组(电动势E＝12V，内阻r＝6Ω)、单刀单掷开关一个、导线若干．图730h用如下器材进行测量：电压表(量程15V，内阻约30kΩ)表1是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图8所示图8表1U/V01.03.05.07.09.011.0I/μA0226510915517524031h表1是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．实验根据以上所述请回答下面的问题：(1)玻璃管内径d的测量值为________cm；(2)根据表1数据在下图丙坐标中已描点，请作出U－I图象，根据图象求出电阻R＝________Ω(保留两位有效数字)；(3)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ＝________(用R、d、L表示)，测量值为________Ω·m(保留两位有效数字)；32h根据以上所述请回答下面的问题：32h(4)请在虚线框内画出测量导电溶液电阻的电路图，并在图7中补画出未连接的导线．图933h(4)请在虚线框内画出测量导电溶液电阻的电路图，并在图7中补[解析](1)3.075±0.005‘(2)作出图象如图10所示．由图象的斜率求得电阻R为4.4×104～4.8×104图1034h[解析](1)3.075±0.005‘(2)作出图象如图135h35h[答案]电路图和连接图如图11图1136h[答案]电路图和连接图如图11图1136h题后反思实物连接应注意的问题(1)画出实验电路图；(2)分析各元件连接方式，明确电表量程；(3)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开关，再到滑动变阻器等，按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串联起来，然后再将要并联的元件并联到电路中，即“先串后并”．37h题后反思37h(4)电压表应并联，电流表应串联，且电流应由正接线柱流入，负接线柱流出．(5)变阻器触头的位置应以保证电路中用电器的安全为原则，即保证加在用电器两端电压合适．(6)连线过程中尽量不交叉．所有连线必须连接到接线柱上．(7)开关必须能控制整个电路，即开关断开后，电源便无电流输出，电路中电压表和电流表指针均应指零．(8)连好实物图后，再与原电路图进行对照，检查是否有误．38h(4)电压表应并联，电流表应串联，且电流应由正接线柱流入，负变式3—1(2009·广东高考)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．39h变式3—1(2009·广东高考)某实验小组利用实验室提供的(1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，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12.图1240h(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(2)实验的主要步骤如下：①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；②读出电流表的示数，记录金属夹的位置；③断开开关，________________，合上开关，重复②的操作．41h(2)实验的主要步骤如下：41h(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13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．图1342h(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(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图14所示．金属丝的直径是________．图13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1443h(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图14所示．44h44h答案：(1)电路图略，实物连接如图15(2)③改变金属丝上金属夹的位置(3)10.5(±0.1)电阻箱和电流表(4)0.200mm金属丝的电阻率9.89×10－7Ω·m(9.69×10－7～1.02×10－6Ω·m均可)图1545h答案：(1)电路图略，实物连接如图15图1545h1．在做“测定金属电阻率”实验时，下列操作正确的是()A．若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去或用小刀刮去漆皮，轻轻抹去灰尘后再测量金属导线的直径，而两端接头部分要用砂布轻轻打磨干净，以保证接触良好B．用米尺测量金属导线总长度3次，求出平均值l，然后将导线接入测量电路中C．估计待测金属导线电阻值大小，选择合适的仪器和实验电路46h1．在做“测定金属电阻率”实验时，下列操作正确的是()4D．合上开关S(如图16所示)，不断增大滑动变阻器接入电路中的阻值，记录几组对应的电流和电压数值，计算出导线的电阻R图1647hD．合上开关S(如图16所示)，不断增大滑动变阻器接入电路中解析：为减小误差，应较准确地测量导线长度和直径，为较准确地测直径可用火烧，不能用砂布打磨或刀刮，A错；测量导线的有效长度3次再求平均值，B错；实验中应不断减小变阻器的阻值，D错，C对．答案：C48h解析：为减小误差，应较准确地测量导线长度和直径，为较准确地测2．在做“测定金属电阻率”的实验时，以下说法正确的是()A．因被测金属导体的电阻值较小，因此在做实验时电流表采用内接法测量误差较小B．因被测金属导体的电阻值较小，因此在做实验时电流表采用外接法测量误差较小C．测量导线的长度时，是指测量被接入电路中的那部分导线的长度，即有效长度，而不是指导线的全部长度D．在闭合开关之前，一定要让滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置49h2．在做“测定金属电阻率”的实验时，以下说法正确的是()解析：因被测金属导体的电阻值较小，因此电流表外接误差较小A错、B对；测量长度时应测量接入电路的有效长度，C对；为保护电表不被烧坏，在闭合开关前，要使滑动变阻器连入电路电阻最大，D对．答案：BCD50h解析：因被测金属导体的电阻值较小，因此电流表外接误差较小A错3．如图17所示，图(a)为测量电阻的电路，Rx为待测电阻，R的阻值已知，R′为保护电阻，阻值未知．电源E的电动势未知，S1、S2均为单刀双掷开关．A为理想电流表．图1751h3．如图17所示，图(a)为测量电阻的电路，Rx为待测电阻，(1)按图(a)所示的电路图，在图(b)中完成实物图上的连线．(2)测量Rx的步骤为：将S2向d闭合，S1向________闭合，记下电流表的示数I1，再将S2向c闭合，S1向________闭合，记下电流表示数I2.(3)用题中已知量和上述测出的量，写出计算Rx的公式是：Rx＝________.(4)如将图(a)中的电流表换成电压表，当S1向a闭合、S2向d闭合时，则此时电压表测量的是________(选填“电源电动势”、“R′两端的电压”、“Rx两端的电压”或“R两端的电压”)．52h(1)按图(a)所示的电路图，在图(b)中完成实物图上的连线答案：(1)连线如图18所示．图1853h答案：(1)连线如图18所示．图1853h54h54h4．(1)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图19所示，该铜丝的直径为________mm.图1955h4．(1)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如(2)图20为一电学实验的实物连线图．该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值(约500Ω)．图中两个电压表量程相同，内阻都很大．图2056h(2)图20为一电学实验的实物连线图．该实验可用来测量待测电实验步骤如下：57h实验步骤如下：57h回答下列问题：(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中电阻箱的符号为，滑动变阻器的符号为，其余器材用通用的符号表示．58h回答下列问题：58h(Ⅱ)不计电压表内阻的影响，用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx＝________.59h(Ⅱ)不计电压表内阻的影响，用U1、U2和R0表示Rx的公式60h60h答案：(1)4.593(4.592或4.594也可)(2)(Ⅰ)电路原理图如图21所示(其中，分压电路也可，除分压电路外的测量也可)图2161h答案：(1)4.593(4.592或4.594也可)图21662h62h5．(2011·安徽省级名校联考)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图所示，用米尺测量金属丝的长度l＝1.000m．金属丝的电阻大约为5.0Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．图2263h5．(2011·安徽省级名校联考)在“测定金属的电阻率”的实(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有以下供选择的实验器材：A．直流电源：电动势约4.5V，内阻很小B．直流电压表V：量程0～3V，内阻3kΩC．直流电流表A1：量程0～0.6A，内阻0.125Ω；64h(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.64hD．直流电流表A2：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；F．滑动变阻器R2：最大阻值50Ω；G．开关、导线若干．在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________，应该选用的滑动变阻器是________．65hD．直流电流表A2：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；(3)根据所选的器材和实验电路图，用细线代替导线将下边的实物连接成实验电路．图2366h(3)根据所选的器材和实验电路图，用细线代替导线将下边的实物67h67h答案：(2)A1

R1(3)见图24图2468h答案：图2468h6．某同学查阅资料发现自动铅笔笔芯的电阻随温度升高而变小．在实验室中，他取一段长为16cm的自动铅笔笔芯，用多用电表测量其电阻大约为4Ω.该同学要较精确测量铅笔芯的电阻，现有下述器材可供选择：A．直流电源3V，内阻不计；B．直流电流表0～3A(内阻0.1Ω)C．直流电流表0～600mA(内阻0.5Ω)D．直流电压表0～3V(内阻3kΩ)69h6．某同学查阅资料发现自动铅笔笔芯的电阻随温度升高而变小．在E．直流电压表0～15V(内阻200kΩ)F．滑动变阻器(10Ω，1A)G．滑动变阻器(1kΩ，300mA)(1)除开关、导线外，实验中能够在电压表上从零开始读取若干组数据，需要选用的器材有：________(填写字母代号)；70hE．直流电压表0～15V(内阻200kΩ)70h(2)用线条代替导线，连接实验电路；图2571h(2)用线条代替导线，连接实验电路；图2571h(3)该同学在下表中记录了实验数据，请你根据实验数据，在方格纸上画出该铅笔芯的伏安特性曲线；次数12345678910U/V00.30.50.71.01.21.51.72.02.2I/A00.080.130.180.250.300.360.390.430.4572h(3)该同学在下表中记录了实验数据，请你根据实验数据，在方格(4)该同学又利用铅笔芯制成一个魔术道具，将：“1.2V1.2W”的小灯泡(设其阻值不变)与一段适当长度的该铅笔芯串联，接到一节电动势为1.5V、内阻为0.2Ω的纽扣电池两端．若铅笔芯长度合适，小灯泡的电压低于0.8V时，灯泡基本不发光；点燃火柴给铅笔芯加热，就会发现小灯泡亮起来，火柴熄灭，灯泡随之熄灭．请你给他一个建议，应当取用长为________cm的铅笔芯串接在电路中，才能发生上述神奇的现象．73h(4)该同学又利用铅笔芯制成一个魔术道具，将：“1.2V74h74h答案：图2675h答案：图2675h7．(2009·江苏高考)有一根圆台状均质合金棒如图27所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关．他进行了如下实验：图2776h7．(2009·江苏高考)有一根圆台状均质合金棒如图27所示(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图28中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L＝________cm.图2877h(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图28(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图29所示(相关器材的参数已在图中标出)．该合金棒的电阻约为几个欧姆．图中有一处连接不当的导线是________．(用标注在导线旁的数字表述)图2978h(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图29所示(相关器材的参数(3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻Rρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd＝13.3Ω、RD＝3.38Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2＝Rd·RD，由此推断该圆台状合金棒的电阻R＝________.(用ρ、L、d、D表示)79h(3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻Rρ、长为L、直径解析：(1)首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对的最齐的一根刻线，精度×格数＝0.05×8mm＝0.40mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，99.00mm＋0.40mm＝99.40mm＝9.940cm.80h解析：(1)首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时，因为安培表的内阻较小，为了减小误差，应用安培表外接法，⑥线的连接使用的是安培表内接法．81h(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电82h82h谢谢观赏谢谢观赏83h谢谢观赏谢谢观赏83h实验七测定金属的电阻率84h实验七测定金属的电阻率1h1．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．2．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法．3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．85h1．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86h3h被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线等．87h被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、电键(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.(2)依照电路图(如图1)用导线将器材连好，将滑动变阻器的阻值调至最大．图188h(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(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的长度，即有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.(4)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值和电压值，记入记录表格内；断开电键S，求出导线电阻R的平均值．89h(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的长度，即有效90h7h1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须用电流表外接法．2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端．3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直．91h1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须用电流4．测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量．5．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．6．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流I不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．92h4．测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量．9h7．求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U/I算出各次的测量值，再取平均值；第二种方法是用图象法(U—I图线)来求出．若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地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．93h7．求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U/I算出各次的特别提醒94h特别提醒11h95h12h题型一螺旋测微器的读数[例1]用螺旋测微器(千分尺)测小球直径时，示数如图2所示．这时读出的数值是________，单位是________．图296h题型一螺旋测微器的读数图213h[解析]本题解答的关键是掌握螺旋测微器的原理和读数规则．从固定刻度部分可读出毫米数和半毫米数，读数为8mm(半毫米刻度线未露出，无读数)，再从转动刻度上读出小数部分：0.469mm，其中千分位为估读数，两部分读数相加为8.469mm.评分标准为8.468～8.470都给分．[答案]8.469mm97h[解析]本题解答的关键是掌握螺旋测微器的原理和读数规则．从题后反思读数＝固定尺读数＋可动尺读数×精度．在读数时一定要注意固定尺上的读数问题，注意是否超过上面刻度，露出了0.5mm刻度线，若露出应加上0.5mm，若不超过上面刻度线，则不能加上0.5mm，读数单位先为mm，最后进行单位换算．98h题后反思15h变式1—1(2010·安徽高考)(1)在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图3所示，读数为________mm.(2)在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图4所示，读数为________cm.图3图499h变式1—1(2010·安徽高考)(1)在测定金属的电阻率实答案：100h答案：17h题型二器材选取及电路设计[例2]实验室中有以下实验器材：A．金属丝(L)，长度为L0，直径为DB．电流表(A1)，量程10mA，内阻r1＝40ΩC．电流表(A2)，量程500μA，内阻r2＝750ΩD．电压表(V)，量程10V，内阻10kΩE．电阻(R1)，阻值为100Ω，起保护作用101h题型二器材选取及电路设计18hF．滑动变阻器(R2)，总阻值约20ΩG．电池(E)，电动势1.5V，内阻很小H．开关(S)I．导线若干从提供的器材中选出适当的实验器材，设计一电路来测量“金属丝的电阻率”．要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能得到多组数据．102hF．滑动变阻器(R2)，总阻值约20Ω19h(1)在方框中画出你所设计的实验电路图，并标明所用器材的代号．103h(1)在方框中画出你所设计的实验电路图，并标明所用器材的代号(2)若选测量数据中的一组数据计算电阻率ρ，则所用的表达式ρ＝________，式中各符号的意义是___________________________．104h(2)若选测量数据中的一组数据计算电阻率ρ，则所用的表达式ρ[解析](1)因为电源电动势E＝1.5V，而电压表量程为10V，读数不明显，所以不选电压表．已知内阻的电流表可测电压，所以选用A1或A2测电压，R2的总电阻约为20Ω，题中要求测多组数据，故采用分压接法，电路图如图5所示．图5105h[解析](1)因为电源电动势E＝1.5V，而电压表量程为106h23h题后反思对电学实验器材的选择一般分两步考虑，首先要根据实验的要求设计好测量电路，选择必要的相应的器材时要着重考虑准确性；然后设计供电电路，此时选择相应的器材时要着重考虑安全性．107h题后反思24h变式2—1(2011·福建四校联考)有一个电阻Rx，其阻值大约在40Ω～50Ω之间，现要进一步准确地测量其电阻，需测量多组数据，手边现有器材如下：电源E(电动势12V，内阻为0.5Ω)；电压表(0～3～15V，内阻约为10kΩ)；电流表(0～0.6～3A，内阻约为1Ω)；滑动变阻器R1(阻值0～10Ω，额定电流2A)；滑动变阻器R2(阻值0～1750Ω，额定电流0.3A)；开关S和导线若干．108h变式2—1(2011·福建四校联考)有一个电阻Rx，其阻值(1)电压表的量程应选________，电流表的量程应选________，滑动变阻器应选用________．(2)在虚线方框内画出实验电路图．109h(1)电压表的量程应选________，电流表的量程应选__110h27h答案：(1)0～15V0～0.6AR1(2)如图6图6111h答案：(1)0～15V0～0.6AR1图628h题型三实物连线及数据处理[例3]某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计)，两电极相距L＝0.700m，其间充满待测的导电溶液．112h题型三实物连线及数据处理29h用如下器材进行测量：电压表(量程15V，内阻约30kΩ)、电流表(量程300μA，内阻约50Ω)、滑动变阻器(100Ω，1A)、电池组(电动势E＝12V，内阻r＝6Ω)、单刀单掷开关一个、导线若干．图7113h用如下器材进行测量：电压表(量程15V，内阻约30kΩ)表1是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图8所示图8表1U/V01.03.05.07.09.011.0I/μA02265109155175240114h表1是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．实验根据以上所述请回答下面的问题：(1)玻璃管内径d的测量值为________cm；(2)根据表1数据在下图丙坐标中已描点，请作出U－I图象，根据图象求出电阻R＝________Ω(保留两位有效数字)；(3)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ＝________(用R、d、L表示)，测量值为________Ω·m(保留两位有效数字)；115h根据以上所述请回答下面的问题：32h(4)请在虚线框内画出测量导电溶液电阻的电路图，并在图7中补画出未连接的导线．图9116h(4)请在虚线框内画出测量导电溶液电阻的电路图，并在图7中补[解析](1)3.075±0.005‘(2)作出图象如图10所示．由图象的斜率求得电阻R为4.4×104～4.8×104图10117h[解析](1)3.075±0.005‘(2)作出图象如图1118h35h[答案]电路图和连接图如图11图11119h[答案]电路图和连接图如图11图1136h题后反思实物连接应注意的问题(1)画出实验电路图；(2)分析各元件连接方式，明确电表量程；(3)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开关，再到滑动变阻器等，按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串联起来，然后再将要并联的元件并联到电路中，即“先串后并”．120h题后反思37h(4)电压表应并联，电流表应串联，且电流应由正接线柱流入，负接线柱流出．(5)变阻器触头的位置应以保证电路中用电器的安全为原则，即保证加在用电器两端电压合适．(6)连线过程中尽量不交叉．所有连线必须连接到接线柱上．(7)开关必须能控制整个电路，即开关断开后，电源便无电流输出，电路中电压表和电流表指针均应指零．(8)连好实物图后，再与原电路图进行对照，检查是否有误．121h(4)电压表应并联，电流表应串联，且电流应由正接线柱流入，负变式3—1(2009·广东高考)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．122h变式3—1(2009·广东高考)某实验小组利用实验室提供的(1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，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12.图12123h(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(2)实验的主要步骤如下：①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；②读出电流表的示数，记录金属夹的位置；③断开开关，________________，合上开关，重复②的操作．124h(2)实验的主要步骤如下：41h(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13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．图13125h(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(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图14所示．金属丝的直径是________．图13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14126h(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图14所示．127h44h答案：(1)电路图略，实物连接如图15(2)③改变金属丝上金属夹的位置(3)10.5(±0.1)电阻箱和电流表(4)0.200mm金属丝的电阻率9.89×10－7Ω·m(9.69×10－7～1.02×10－6Ω·m均可)图15128h答案：(1)电路图略，实物连接如图15图1545h1．在做“测定金属电阻率”实验时，下列操作正确的是()A．若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去或用小刀刮去漆皮，轻轻抹去灰尘后再测量金属导线的直径，而两端接头部分要用砂布轻轻打磨干净，以保证接触良好B．用米尺测量金属导线总长度3次，求出平均值l，然后将导线接入测量电路中C．估计待测金属导线电阻值大小，选择合适的仪器和实验电路129h1．在做“测定金属电阻率”实验时，下列操作正确的是()4D．合上开关S(如图16所示)，不断增大滑动变阻器接入电路中的阻值，记录几组对应的电流和电压数值，计算出导线的电阻R图16130hD．合上开关S(如图16所示)，不断增大滑动变阻器接入电路中解析：为减小误差，应较准确地测量导线长度和直径，为较准确地测直径可用火烧，不能用砂布打磨或刀刮，A错；测量导线的有效长度3次再求平均值，B错；实验中应不断减小变阻器的阻值，D错，C对．答案：C131h解析：为减小误差，应较准确地测量导线长度和直径，为较准确地测2．在做“测定金属电阻率”的实验时，以下说法正确的是()A．因被测金属导体的电阻值较小，因此在做实验时电流表采用内接法测量误差较小B．因被测金属导体的电阻值较小，因此在做实验时电流表采用外接法测量误差较小C．测量导线的长度时，是指测量被接入电路中的那部分导线的长度，即有效长度，而不是指导线的全部长度D．在闭合开关之前，一定要让滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置132h2．在做“测定金属电阻率”的实验时，以下说法正确的是()解析：因被测金属导体的电阻值较小，因此电流表外接误差较小A错、B对；测量长度时应测量接入电路的有效长度，C对；为保护电表不被烧坏，在闭合开关前，要使滑动变阻器连入电路电阻最大，D对．答案：BCD133h解析：因被测金属导体的电阻值较小，因此电流表外接误差较小A错3．如图17所示，图(a)为测量电阻的电路，Rx为待测电阻，R的阻值已知，R′为保护电阻，阻值未知．电源E的电动势未知，S1、S2均为单刀双掷开关．A为理想电流表．图17134h3．如图17所示，图(a)为测量电阻的电路，Rx为待测电阻，(1)按图(a)所示的电路图，在图(b)中完成实物图上的连线．(2)测量Rx的步骤为：将S2向d闭合，S1向________闭合，记下电流表的示数I1，再将S2向c闭合，S1向________闭合，记下电流表示数I2.(3)用题中已知量和上述测出的量，写出计算Rx的公式是：Rx＝________.(4)如将图(a)中的电流表换成电压表，当S1向a闭合、S2向d闭合时，则此时电压表测量的是________(选填“电源电动势”、“R′两端的电压”、“Rx两端的电压”或“R两端的电压”)．135h(1)按图(a)所示的电路图，在图(b)中完成实物图上的连线答案：(1)连线如图18所示．图18136h答案：(1)连线如图18所示．图1853h137h54h4．(1)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图19所示，该铜丝的直径为________mm.图19138h4．(1)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如(2)图20为一电学实验的实物连线图．该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值(约500Ω)．图中两个电压表量程相同，内阻都很大．图20139h(2)图20为一电学实验的实物连线图．该实验可用来测量待测电实验步骤如下：140h实验步骤如下：57h回答下列问题：(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中电阻箱的符号为，滑动变阻器的符号为，其余器材用通用的符号表示．141h回答下列问题：58h(Ⅱ)不计电压表内阻的影响，用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx＝________.142h(Ⅱ)不计电压表内阻的影响，用U1、U2和R0表示Rx的公式143h60h答案：(1)4.593(4.592或4.594也可)(2)(Ⅰ)电路原理图如图21所示(其中，分压电路也可，除分压电路外的测量也可)图21144h答案：(1)4.593(4.592或4.594也可)图216145h62h5．(2011·安徽省级名校联考)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图所示，用米尺测量金属丝的长度l＝1.000m．金属丝的电阻大约为5.0Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．图22146h5．(2011·安徽省级名校联考)在“测定金属的电阻率”的实(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有以下供选择的实验器材：A．直流电源：电动势约4.5V，内阻很小B．直流电压表V：量程0～3V，内阻3kΩC．直流电流表A1：量程0～0.6A，内阻0.125Ω；147h(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.64hD．直流电流表A2：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；F．滑动变阻器R2：最大阻值50Ω；G．开关、导线若干．在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________，应该选用的滑动变阻器是________．148hD．直流电流表A2：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；(3)根据所选的器材和实验电路图，用细线代替导线将下边的实物连接成实验电路．图23149h(3)根据所选的器材和实验电路图，用细线代替导线将下边的实物150h