第08单元恒定电流第04讲实验1测量金属的电阻年高考物理一轮复习点点通视频课（人教版选修3-1）

第08单元恒定电流第04讲实验1测量金属的电阻2022年高考物理一轮复习点点通秒过双基点01一、测量金属丝电阻率基本实验要求长度l2.实验器材被测金属丝，直流电源(4V)，电流表(0～0.6A)，电压表(0～3V)，滑动变阻器(0～50Ω)，开关，导线若干，

，毫米刻度尺.3.实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d.(2)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丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l.螺旋测微器(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值

的位置.(5)闭合开关，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.最大二、测量金属丝电阻率基本实验方法2.误差分析(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一.(2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值

______真实值，使电阻率的测量值

.(3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差.(4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变

，造成测量误差.偏小小于大3.注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表

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、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端.(3)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值.(4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值.(5)闭合开关之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值

的位置.外接最大(6)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.(7)若采用图象法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地通过较多的点，其余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.02考点面对面一、教材原型实验例1

实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,再利用图甲所示的电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有:电流表:量程为0~0.6A,内阻约为0.2Ω;电压表:量程为0~3V,内阻约为9kΩ;滑动变阻器R1:最大阻值为5Ω;滑动变阻器R2:最大阻值为20Ω;定值电阻:R0=3Ω;电源:电动势为6V,内阻可不计;开关、导线若干。回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应选

(选填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至

(选填“a”或“b”)端。

(2)在实物图丙中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。R2a(3)调节滑动变阻器,当电流表的示数为0.50A时,电压表示数如图乙所示,示数为

V。

(4)导线实际长度为

m(计算结果保留2位有效数字)。2.3094二、实验创新例2

已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100Ω）。(1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图________________。(2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和亳安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA，则此时热敏电阻的阻值为_____kΩ（保留2位有效数字）。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图（a）所示。

1.8(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。由图（a）求得，此时室温为_____℃（保留3位有效字）。(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图（b）所示。图中，E为直流电源（电动势为10V，内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过6.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为50℃，则图中_________（填“R1”或“R2”）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为_________kΩ（保留2位有效数字）。25.5R11.2三、电阻测量的方法1.伏安法电路图特点：大内小外(内接法测量值偏大，测大电阻时应用内接法测量，外接法测量值偏小，测小电阻时应采用外接法测量).外接法内接法例3.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组(3V,内阻为1Ω)B.电流表(0~3A,内阻约为0.0125Ω)C.电流表(0~0.6A,内阻约为0.125Ω)D.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ)E.电压表(0~15V,内阻约为15kΩ)F.滑动变阻器(0~20Ω,允许通过的最大电流为1A)

G.滑动变阻器(0~2000Ω,允许通过的最大电流为0.3A)H.开关、导线(1)滑动变阻器应选用的是

。(填写器材的字母代号)

(2)实验电路应采用电流表

(选填“内”或“外”)接法,采用此接法测得的电阻值比其真实值偏

(选填“大”或“小”),造成这种误差的主要原因是

。

(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图甲所示,图示中I=

A,U=

V。F外小

电压表的分流作用

0.48

2.22

(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,请按要求在虚线框内画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图。例4

某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1kΩ，电流表内阻为0.5Ω。该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图（a）所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图（b）所示的两条U–I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。回答下列问题：（1）图（b）中标记为II的图线是采用电压表跨接在________（填“O、P”或“O、Q”）两点的方案测量得到的。O、P（2）根据所用实验器材和图（b）可判断，由图线________（填“I”或“II”）得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω（保留1位小数）。（3）考虑到实验中电表内阻的影响，需对（2）中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω（保留1位小数）。I50.550.02.安安法若电流表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使用.例5.某同学要研究一小灯泡L（3.6V，0.30A）

伏安特性。所用器材有：电流表A1（量程200mA，内阻Rg1=10.0Ω），电流表A2（量程500mA，内阻Rg2=1.0Ω）、定值电阻R0（阻值R0=10.0Ω）、滑动变阻器R1（最大阻值10Ω）、电源E（电动势4.5V，内阻很小）、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图（a）所示。（1）根据图（a），在图（b）的实物图中画出连线______。（2）若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用I1、I2、Rg1和R0写出：小灯泡两端的电压U=_______，流过小灯泡的电流I=_______。为保证小灯泡的安全，I1不能超过_______mA。（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2。所得实验数据在下表中给出。根据实验数据可算得，当I1=173mA时，灯丝电阻R=_______Ω（保留1位小数）。180I1/mA325585125144173I2/mA17122929937942447011.6

3.半偏法(1)实验原理(如图)：(2)实验步骤：①R1阻值调至最大，闭合S1，调节R1的阻值使示数达满偏值.②保持R1阻值不变，闭合S2，调节R2使示数达满偏值的一半，同时记录R2的值.③Rg测＝R2.例6

某同学将一只量程为100μA的灵敏电流计改装成电流表和两个量程的电压表.改装后的电路图如图11甲所示.图中G表示灵敏电流计，Ra、Rb和Rc是三个定值电阻，K是选择开关，可以分别置