教育资料第3讲 实验测定金属的电阻率 讲义学习专用Word文件下载.docx

1、0.01 （mm）如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，可动刻度上的读数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。2游标卡尺（1）构造（如图所示）：主尺、游标尺（主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪）、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉。（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个的、20个的、50个的，见下表：（4）读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米

2、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，则记录结果表达为（xK精确度）mm。3伏安法测电阻电流表的内接法和外接法的比较4.电阻率的测定原理：把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流，根据Rx计算金属丝的电阻Rx，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S；根据电阻定律Rx，得出计算金属丝电阻率的公式。微知识3 实验步骤1用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值。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

3、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，闭合电键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的值，填入记录表格内，断开电键S，求出导线电阻Rx的平均值。5整理仪器。微知识4 数据处理1在求Rx的平均值时可用两种方法（1）第一种是用Rx算出各次的数值，再取平均值。（2）第二种是用UI图线的斜率求出。2计算电阻率：将记录的数据Rx、l、d的值，代入电阻率计算公式Rx微知识5 误差分析1金属丝直径、长度的测量带来误差。2测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测R真，由R，

4、知测真。3通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差。微知识6 注意事项1为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行。2本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法。3电键S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大。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，导致电阻率在实验过程中变大。一、思维辨析（判断正误，正确的画“”，错误的画“”。）150分度的游标卡尺的精确度为0.01 mm。（2螺旋测微器的固定刻度部分的最小分度为1 mm。3因金属丝电阻较小，所以用伏安法测电阻时

5、应采用内接法。4测量金属丝的电阻时，通过金属丝的电流不能过大，通电时间不能过长。（）二、对点微练1（游标卡尺和螺旋测微器的使用）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，测量结果如图甲，其读数为_mm。用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的内径，则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为_mm，测量结果如图乙所示，此工件的直径为_cm。答案1.5540.981.1142（实验原理）在“测定金属的电阻率”的实验中，由可知，对实验结果的准确性影响最大的是（）A导线直径d的测量 B电压U的测量C电流I的测量 D导线长度的测量解析四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d，因为在计算式中取直径

6、的平方。A项正确。答案A3（实验器材的选择）某同学要测定一个阻值R约为5 的电阻，实验室提供的器材如下：A电压表（量程03 V，内阻约30 k）B电流表（量程00.6 A，内阻约1.0 ）C滑动变阻器R1（阻值范围010 ，允许最大电流3 A）D滑动变阻器R2（阻值范围0500 ，允许最大电流1 A）E电源E（电动势3 V，内阻不计）F开关，导线（1）图中部分电路已连接，请在图中以笔画线代替导线将电压表接入电路中的正确位置。（2）图中滑动变阻器应选用_（填“R1”或“R2”）更合理。（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该置于_（填“A”或“B”）端。答案（1）如图所示（2）R1（3）A见学生

7、用书P125微考点1测量仪器、仪表的读数核|心|微|讲1游标卡尺的读数主尺读数游标尺读数。2螺旋测微器读数固定刻度部分读数（mm）可动刻度部分读数精确度（mm）。303 V的电压表和03 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。4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。5对于00.6 A量程的电流表，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。典|例|微|探【例1】（1）如图甲所示的三把游标卡尺，它们

8、的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为_ mm，_ mm，_ mm。（2）使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是_ mm。甲乙（3）图丙使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_ A，图中表针示数是_ A；当使用3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表_ A，图中表针示数为_ A。图丁使用较小量程时，每小格表示_ V，图中表针的示数为_ V。若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_ V，图中表针示数为_ V。（4）旋钮式电阻箱如图戊所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为_ 。今欲

9、将接入电路的电阻改为2 087 ，最简单的操作方法是_。若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为_。【解题导思】（1）游标卡尺的读数规则是什么？答：主尺读数格数精确度。（2）螺旋测微器的读数规则是什么？固定刻度部分读数可动部分读数解析（1）最上面图读数：整毫米是17，不足1毫米数是70.1 mm0.7 mm，最后结果是17 mm0.7 mm17.7 mm。中间图读数：整毫米是23，不足1毫米数是170.05 mm0.85 mm，最后结果是23 mm0.85 mm23.85 mm。最下面图读数：整毫米是3，不足1毫米数是90.02 mm0.18 mm，最后结果是3 mm0.18 mm3.18

10、 mm。（2）固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读数为2.0 mm15.0（3）使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A。电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V。（4）电阻为1 987 。最简单的操作方法是将“1 k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0。每个电阻箱的最大阻值是9 999 ，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是29 999 19 99

11、8 。故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为019 998 。答案（1）17.723.853.18（2）2.150（3）0.020.440.12.200.11.700.58.5（4）1 987将“100”旋钮调到0019 998 题|组|微|练1现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。（1）由上图读得圆柱体的直径为_cm，长度为_cm。（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别为D、L，测得D、L、I、U表示的电

12、阻率的关系式为_。解析（1）螺旋测微器的读数为1.5 mm34.40.01 mm1.844 mm（1.8421.846范围内的均可）；游标卡尺的读数为42 mm80.05 mm42.40 mm4.240 cm。（2）圆柱体的横截面积为S2，由电阻定律R和欧姆定律R可知，答案（1）0.184 44.240（2）2某实验探究小组的同学准备测量电炉丝的电阻率，他们首先用螺旋测微器测出一段电炉丝的直径和长度如图甲、乙所示，则该电炉丝的直径为_ mm，长度为_ mm。该小组同学又从标称为“220 V,500 W”“220 V,300 W”“220 V，25 W”的3个电炉中任选一个，正确使用多用电表欧姆

13、10挡测量其阻值，结果如图丙所示，则该电炉的阻值是_ ，标称功率为_ W。解析由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5 mm，可动刻度示数为40.00.01 mm0.400 mm，金属丝直径为0.5 mm0.400 mm0.900 mm；由图乙所示游标卡尺可知，主尺示数为3.3 cm33 mm，游标尺示数为20.05 mm0.10 mm，金属丝的长度为33 mm0.10 mm33.10 mm；由图丙可知，该电炉的阻值是16.410164 ，根据P得，功率PW295.1 W，故标称功率为300 W。答案0.90033.10164300微考点2仪器的选择和电路的设计1电路设计的原则（1）正确性：实验所依据的原理应当符合物理学的基本原理。（2）安全性：实验方案的实施要安全可