2012高三物理一轮复习课件：10.5测定金属的电阻率.ppt

1、第五课时 实验12：测定金属的电阻率 1学会正确使用螺旋测微器及正确读数方法 2测定金属的电阻率 3进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻 被测金属导线、螺旋测微器、米尺、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器、导线若干 1用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同的位置各测一次直径，求出其平均值d.2按下图所示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l.4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的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的

2、值，填入记录表格内断开开关S.求出导线电阻R的平均值 5将测得R、l、d的值，代入电阻率计算公式 6拆去实验线路，整理好实验器材 1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待测导线长度 3测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量 4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 5在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用00.6 A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 1测量金属丝直径

3、时出现误差：(1)金属丝本身直径并不严格均匀；(2)螺旋测微器本身有误差；(3)读数时观测有误差因此测量时要在金属丝的不同部位，且不同方向上多测几次 2测量金属丝长度时出现误差：(1)长度为接入电路的有效长度；(2)读数时观测有误差，因此要把金属丝拉紧拉直，测量时在接线柱压线处测，多测几次 3电阻R测量本身有误差，因用外接法R测R真因此测真 4通电电流过大，时间过长，金属丝发热、电阻率变化测量时要迅速果断，避免其发热某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5，为了使测量结果尽量准确，从实验室找到以下供选择的器材：A电池组(3 V，内阻约1)B电流表A1(03 A，

4、内阻0.012 5)C电流表A2(00.6 A，内阻约0.125)D电压表V1(03 V，内阻4 k)E电压表V2(015 V，内阻15 k)F滑动变阻器R1(020，允许最大电流1 A)G滑动变阻器R2(02 000，允许最大电流0.3 A)H开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用_(填写仪器前字母代号)(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时，应采用安培表_接法，将设计的电路图画在下面方框内(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图，则读数为_ mm.(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式_.(2009年广东卷

5、)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3 V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(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，并连接电路实物图甲(2)实验的主要步骤如下：正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；读出电流表的示数，记录金属夹的位置；断开开关，_合上开关，重复的操作(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了图乙的关系图线，其斜率为_A1m1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源

6、电动势的乘积代表了_的电阻之和(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如右图所示金属丝的直径是_上图乙中图线的斜率、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)【答案】(1)如图(2)改变金属丝上金属夹的位置(3)10.510.6 金属丝接入长度为零时全电路(或电阻箱、电流表)(4)0.1980.202 mm 金属丝的电阻率 9691071.02106 m 1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右图所示，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Rx，然后根据电阻定律计算出该金属材

7、料的电阻率(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、开关和若干导线及下列器材：A电压表03 V，内阻10 k B电压表015 V，内阻50 k C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)实验中实物接线如下图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误 错误1_ 错误2_【解析】(1)金属丝的直径为d0.5 mm17.90.01 mm0.679 mm.(2)电流表和电压表指针偏转大时测量误差小，所以电压表选A.电流表选C，

8、滑动变阻器限流式控制电路时，其阻值为待测电阻的25倍为好，所以选E.本题难度中等【答案】(1)0.679 mm(0.6770.681 mm均可)(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 2一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段长为L的电线，并测得其直径为D，用多用电表测其电阻发现阻值小于1.为提高测量的精度，他从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(图中用Rx表示)的电阻 A电源E：电动势为3.0 V，内阻不计 B电压表V1：量程为03.0 V，内阻约为2 k C电压表V2：量程为015.0 V，内阻约为6 k

9、 D电流表A1：量程为00.6 A，内阻约为1 E电流表A2：量程为03.0 A，内阻约为0.1 F滑动变阻器R1：最大阻值5，额定电流2.0 A G滑动变阻器R2：最大阻值1 k，额定电流1.0 A H开关S一个，导线若干(1)实验时电压表选_；电流表选_；滑动变阻器选_(填元件符号)(2)请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中表明元件符号(3)在实物图中用笔画线替代导线连接元件(4)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为_.【答案】(1)BEF(2)(3)3在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测

10、出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx.用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差按如上图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差利用该电路进行实验的主要操作过程是：第一步：先将R2的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关S2向1闭合，闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程)，读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.请写出由以上记录数据计算被

11、测电阻的表达式Rx_.【解析】第一步对应的等效电路如下图甲所示 则RxRAR1【答案】4某研究性学习小组设计了下图甲所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系图中E为直流电源，K为开关，K1为单刀双掷开关，V为电压表，A为多量程电流表，R为滑动变阻器，Rx为待测稀盐水溶液液柱(1)实验时，闭合K之前应将R的滑片P置于_(填“C”或“D”)端；当用电流表外接法测量Rx的阻值时，K1应置于位置_(填“1”或“2”)(2)在一定条件下，用电流表内、外接法得到Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如图乙所示(不计由于通电导致的化学变化)实验中Rx的通电面积为20 cm2，长度为20 cm，用内接法测得Rx的阻值是3 500，则其电阻率为_ m，由图中对应曲线_(填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为_%.(结果保留两位有效数字)【解析】对于分压式电路，闭合电键K前要使测量电路电压最小，所以滑动变阻器滑片P应该置于D.电键K1置于1时，电压表直接接在待测电阻两端，属于电流表外接法由电阻定律RxL/S可得电阻率RxS/L35 m.因为内接法测得的电阻较大，电阻率也较大由图中曲线1可知电阻率为35 m对应的溶液浓度约为0.012.【答案】(1)D1(2)3510.011至0.014间的数据皆可