届一轮复习人教版 第8章 实验8 测定金属的电阻率 教案Word格式文档下载.docx

届一轮复习人教版 第8章 实验8 测定金属的电阻率 教案Word格式文档下载.docx

《届一轮复习人教版 第8章 实验8 测定金属的电阻率 教案Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届一轮复习人教版 第8章 实验8 测定金属的电阻率 教案Word格式文档下载.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

2.考查螺旋测微器的读数[第

（2）问]

方法：

固定刻度数mm＋可动刻度数（估读一位）×

0.01mm.

3.考查电流表和电压表的读数[第（3）问]

（1）若刻度盘上每一小格为：

1,0.1,0.001…时，需估读到最小刻度值的下一位．

（2）若刻度盘上每一小格为：

0.2,0.02,0.5,0.05…时，只需估读到最小刻度值的位数.

[母题迁移]

1．用20分度的游标卡尺测量某工件的内径时，示数如图实84甲所示，由图可知其长度为______cm；

用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时，示数如图乙所示，由图可知其直径为______mm.

　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　乙

图实84

【解析】　游标卡尺读数50mm＋0.05×

3mm＝50.15mm＝5.015cm.

螺旋测微器读数4.5mm＋0.01×

20.0mm＝4.700mm.

【答案】　5.015　4.700（或4.701）

2．电流表量程一般有两种——0～0.6A,0～3A；

电压表量程一般有两种——0～3V,0～15V．如图实85所示：

图实85

（1）接0～3V量程时读数为________V.

（2）接0～15V量程时读数为________V.

（3）接0～3A量程时读数为________A.

（3）接0～0.6A量程时读数为________A.

【答案】　

（1）1.88　

（2）9.4　（3）0.80　（4）0.16

考点二|实验原理与实物连图

[母题]　某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值．

（1）现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50Ω，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表：

A．电流表（0～3A，内阻约0.025Ω）

B．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）

C．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）

D．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）

为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________（选填器材前的字母）；

实验电路应采用图实86中的________（选填“甲”或“乙”）．

图实86

（2）图实87是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在

（1）问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线．

图实87

（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图实88所示，可得该电阻的测量值Rx＝

＝________Ω.（保留2位有效数字）

图实88

（4）若在

（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；

若在

（1）问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________．（选填选项前的字母）

A．电流表测量值小于流经Rx的电流值

B．电流表测量值大于流经Rx的电流值

C．电压表测量值小于Rx两端的电压值

D．电压表测量值大于Rx两端的电压值

【解析】　

（1）若采用限流式接法，则电路中的最小阻值R＝

＝

≈6.7Ω，与待测电阻Rx的阻值较接近，故电流表应选用B，电压表应选用C，实验电路应采用图6中的甲图．

（2）

（3）由图8可得该电阻的测量值Rx＝

＝5.2Ω.

（4）若在

（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是电流表测量值大于流经Rx的电流值；

若在

（1）问中选用乙电路，产生误差的主要原因是电压表测量值大于Rx两端的电压值．

【答案】　

（1）B　C　甲　

（2）如图所示　（3）5.2　（4）B　D

1.考查电表的选择[第

（1）问前两空]

（1）电流表的选择

①根据电路中的最大电流来选择（如本题）．

②根据用电器的额定电流来选择．

（2）电压表的选择

①根据被测电阻上的最大电压来选择（如本题）．

②根据电源电动势选择.

2.考查电流表内、外接法的使用方法[第

（1）问第三空]

（1）阻值比较法：

先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；

若Rx较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”．

（2）临界值计算法：

Rx<

时，用电流表外接法；

Rx>

时，用电流表内接法．

（3）实验试探法：

按图所示接好电路，让电压表一根接线柱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．

3.考查实物图连线的技巧[第

（2）问]

（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）

4.考查电表读数及数据处理[第（3）问]

电流表示数为0.50A，电压表示数为2.60V，代入公式即可计算待测电阻的阻值，注意有效数字的要求.

5.考查伏安法测电阻的误差分析[第（4）问]

内接法

外接法

电路图

误差原因

电流表分压U测＝Ux＋UA

电压表分流I测＝Ix＋IV

电阻测量值

R测＝

＝Rx＋RA>

Rx

测量值大于真实值

<

测量值小于真实值

1．（2016·

全国甲卷）某同学利用图实89所示电路测量量程为2.5V的电压表

的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：

电阻箱R（最大阻值99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ），直流电源E（电动势3V），开关1个，导线若干．

图实89

实验步骤如下：

①按电路原理图（a）连接线路；

②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；

③调节滑动变阻器，使电压表满偏；

④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻箱的阻值．

回答下列问题：

（1）实验中应选择滑动变阻器________（填“R1”或“R2”）．

（2）根据图图实89所示电路将图实810中实物图连线．

图实810

（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω（结果保留到个位）．

（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________（填正确答案标号）．

A．100μA　　　　　B．250μA

C．500μAD．1mA

【解析】　

（1）滑动变阻器R1的阻值较小，在分压电路中便于调节，故实验中应选择滑动变阻器R1.

（2）实物图连线如图所示．

（3）电阻箱阻值为0时，电压表满偏电压Ug＝2.5V，电阻箱阻值R＝630.0Ω时，电压表的示数UV＝2.00V，此时电阻箱两端的电压UR＝Ug－UV＝0.5V，根据串联电路电压与电阻成正比可得

，

故Rg＝

R＝

×

630.0Ω＝2520Ω.

（4）电压表的满偏电流为Ig，则IgRg＝Ug，

故Ig＝

A≈1mA，选项D正确．

【答案】　

（1）R1　

（2）如图所示　（3）2520　（4）D

2．实验室新购进一捆长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测此铜导线的电阻率ρ，如图实811所示，回答下列问题：

甲

乙　　　　　　　　　　　　　　　　丙

图实811

（1）首先用螺旋测微器测量合金丝的直径d.在测砧与测微螺杆与被测铜导线将要接触时，应转动部件________（选填“A”“B”或“C”），当听到“喀喀”声时，从图甲中读出合金丝的直径d＝________mm.

（2）在测量铜导线的电阻Rx时，该同学用9根导线将器材连接如图乙．电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零，保护电阻R0＝3.00Ω.

①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至________（选填“左”“右”或“中间位置”）端；

②闭合开关后，反复调节滑动变阻器，发现电压表、电流表的示数均不能调为零．若只有一根导线断路，则这根导线是________；

（填数字代号）

③排除故障后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为2.35V时，电流表的示数如图丙所示，其读数为______A.

（3）由以上数据可求得ρ＝________Ω·

m.（保留2位有效数字）

【解析】　

（1）在测砧和测微螺杆与被测铜导线将要接触时，为防止被测铜导线被挤压变形而出现较大的测量误差，应转动微调旋钮C.螺旋测微器固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为13.0×

0.01mm＝0.130mm，则铜导线的直径d＝1mm＋0.130mm＝1.130mm（1.128～1.132mm均可）；

（2）①滑动变阻器分压接法中，闭合开关前，应使被测电路部分处于短接状态，即电流为0，故将滑片移至最左端；

②闭合开关后，调节滑动变阻器能控制电路，说明电路是完好的，而电压表、电流表的示数均不能调为零，说明将滑动变阻器分压接法接成了限流接法，故是导线3断路；

③量程为0.6A的电流表最小分度为0.02A，读数应估读到0.01A，故电流表的读数为0.50A；

（3）根据器材连接图，由欧姆定律Rx＋R0＝

Ω＝4.70Ω，故铜导线的电阻Rx＝1.70Ω，由电阻定律可得Rx＝ρ

，S＝

πd2，故铜导线的电阻率ρ＝

，代入数据解得ρ＝1.7×

10－8Ω·

m.

【答案】　

（1）C　1.130（1.128～1.132）

（2）①左　②3　③0.50（0.49～0.51）　（3）1.7×

10－8

考点三|实验拓展与创新

●创新点1　测量圆柱体的电阻率

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实812（a）和（b）所示，长度为________cm，直径为________mm.

图实812

（2）按图（c）连接电路后，实验操作如下：

（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最________处（选填“大”或“小”）；

将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；

（b）将电阻箱R2的阻值调至最________（选填“大”或“小”），将S2拨向接点2；

保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；

（3）由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.

【导学号：

92492321】

【解析】　

（1）游标卡尺的精度为0.1mm，所以L＝（50＋1×

0.1）mm＝5.01cm，螺旋测微器的读数为d＝（5＋31.5×

0.01）mm＝5.315mm.

（2）（a）为了保护电流表，在接通电路之前，要使电路中的总电阻尽可能大，然后慢慢减小电路中的电阻．

（b）为使电路电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至最大．

（3）将S1闭合，S2拨向接点1时，其等效电路图如图甲所示．

当S2拨向2时，其等效电路图如图乙所示．

由闭合电路欧姆定律知I＝

，当I相同均为I0时，R2＝R圆柱体，所以R圆柱体＝1280Ω.

【答案】　

（1）5.01　5.315　

（2）（a）大　（b）大　（3）1280

●创新点2　测量金属管线的电阻率

2．有一根细长且均匀的空心金属管线，长约30cm，电阻约为5Ω，已知这种金属的电阻率为ρ，现在要尽可能精确测定它的内径d.

（1）用螺旋测微器测量金属管线外径D时刻度的位置如图实813甲所示，从图中读出外径为________mm，应用________（选填“厘米刻度尺”或“毫米刻度尺”）测金属管线的长度L.

图实813

（2）测量金属管线的电阻R，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0～3V，内阻约10kΩ

B．电压表0～15V，内阻约50kΩ

C．电流表0～0.6A，内阻约0.05Ω

D．电流表0～3A，内阻约0.01Ω

E．滑动变阻器，0～10Ω

F．滑动变阻器，0～100Ω

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）

（3）实验中他的实物接线如图实813乙所示，请指出接线中的两处明显错误．

错误1：

___________________________________________________

错误2：

____________________________________________________

（4）用已知的物理常数和应直接测量的物理量（均用符号表示），推导出计算金属管线内径的表达式d＝________.

（5）在实验中，下列说法正确的是（　　）

A．为使电流表读数明显，应使电流尽可能大些

B．为操作方便，中间过程可保持开关S一直处于闭合状态

C．千分尺的精确度是千分之一毫米

D．用千分尺测量直径时必须估读一位

【解析】　

（1）螺旋测微器的读数为：

D＝5mm＋20.0×

0.01mm＝5.200mm；

测量30cm金属管长度时应用毫米刻度尺来测量．

（2）由于两节干电池的电动势为3V，所以电压表应选A；

由于通过金属管的最大电流为Im＝

A＝0.6A，所以电流表应选C；

为了较准确地测出其阻值，滑动变阻器应选E.

（3）由于待测金属管阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，连线图中的两处明显错误分别是：

导线连接在滑动变阻器的滑片上；

采用了电流表内接法．

（4）设金属管线内径为d，根据电阻定律应有：

又R＝

联立可得：

d＝

（5）由金属的电阻率随温度的升高而增大可知，通过待测金属管线的电流不能太大，所以A错误；

为减小温度的影响，中间过程应断开开关，所以B错误；

千分尺的精确度是0.01mm，即应精确到

毫米，所以C错误；

千分尺读数时必须估读一位，即估读到0.001mm，所以D正确．

【答案】　

（1）5.200　毫米刻度尺　

（2）A　C　E

（3）导线连接在滑动变阻器的滑片上　采用了电流表内接法　（4）

　（5）D

●创新点3　测量导电液体的电阻率

3．如图实814所示是一同学测量某导电液体电阻率的实物连线图．图中均匀的长直玻璃管内径为d，里面充满待测导电液体，玻璃管两端各装有一电极，电极距离为L.

图实814

（1）根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中导电液体用电阻Rx表示．

（2）在接通电路前，为保证器材安全滑动变阻器的滑片P应移到最________端（填“左”或“右”）．在电路调试时，该同学发现：

闭合开关S1后，单刀双掷开关S2接到a接点时电压表示数为4.5V、电流表示数为180μA；

单刀双掷开关S2接到b接点时电压表示数为4.6V、电流表示数为164μA.正式测量时，为减小实验误差，单刀双掷开关S2应接到________点（选填“a”或“b”）．

（3）该同学正确完成实验，测得该段液体的电阻R0，则该导电液体的电阻率的表达式为ρ＝________（用R0、L、d等表示）．

【解析】　

（1）电路原理图如图所示

（2）接通电路前为保证电路的安全，应使滑动变阻器接入电路中的电阻最大，即滑片应移到最右端．分别使用内接法和外接法时电流表示数变化大，电压表示数变化小，说明电流表对示数影响较小，即电流表内阻远小于被测电阻，为减小误差应当采用电流表内接法，故接b点．

（3）根据欧姆定律R＝

、电阻定律ρ＝

及S＝π（

）2可得电阻率ρ＝

【答案】　

（1）如图所示

（2）右　b　（3）

视角1：

实验原理的创新

教材中实验是测量金属丝的电阻率，可以采用教材实验的原理测定导线的长度或导线的电阻.

视角2：

实验器材的创新

（1）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30～50匝，测总长度，然后求出直径.

（2）还可以把电压表、电流表更换为电压、电流传感器.

视角3：

测量对象的创新

可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.

视角4：

测量方法的创新

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、双电压表法等.