实验二测金属丝的电阻率.docx

1、实验二测金属丝的电阻率 实验二：测金属丝的电阻率实验电路图：电阻的内外接法选取（由于待测电阻较小，一般选外接法）电阻率的表达式滑动变阻器可以选择限流法，也可以用分压法电压表和电流表的选取和读数螺旋测微器的读数、游标卡尺读数实物图的连接根据电压表和电流表读数计算待测电阻，或者根据U-I图像计算斜率求电阻，再计算电阻率或者长度【典型例题剖析】考点1：实验原理和仪器选择例1在探究决定导体电阻的因素的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx(阻值约4 ，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程3 V，内阻约3 k)；电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 )；A2(量程3 A，内阻约0.05

2、)；电源：E1(电源电压为3 V)；E2(电源电压为12 V)；滑动变阻器：R(最大阻值约20 )；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_mm.(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选_，电源应选_(均填器材代号)，在虚线框中完成电路原理图电压表最大量程3V，因此电源得选择3V，电流表得选0.6A解析(1)螺旋测微器的读数为：15 mm27.40.01 mm1.774 mm.(2)在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流为0.5 A，所以电流表选A1，电源

3、选E1即可电路原理图如图所示答案(1)1.774(1.7721.776均正确)(2)A1E1见解析图1-1在“探究决定导体电阻的因素”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R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率(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 kB电压表015 V，内阻50 kC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

4、阻值，电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_(填序号)滑动变阻器F接入电路会造成电流过小实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误错误1：_错误2：_(3)若测得金属丝的直径用d表示，电阻用R表示，则该金属材料的电阻率_.答案(1)0.680(2)ACE导线连接在滑动变阻器的滑片上采用了电流表内接法(3) 解析(1)从螺旋测微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读0.5 mm，可动刻度上接近第18个刻度线，可以估读0.180 mm，所以该金属丝直径应为0.5 mm0.180 mm0.680 mm.(2)由电路图知电源是两节干电池，电动势是

5、3 V，用3 V量程的电压表A；因为电阻丝的电阻大约为 5 ，如果把3 V的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6 A，因此用量程是0.6 A的电流表C；此题中金属丝的电阻大约为5 ，为了减小实验误差，应选10 的滑动变阻器E.(3)由R可得：.考点2：数据处理及误差分析【例2】某同学在一次“探究决定导体电阻的因素”的实验中，用刻度尺测出接入电路部分的金属丝长度为l0.720 m，用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 )，然后计算出该金属材料的电阻率在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A直流电源E(输出电压为3 V)B

6、电流表A(量程00.6 A，内阻约0.125 )C电压表V(量程03 V，内阻3 k)D滑动变阻器R1(最大阻值20 )E开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为_mm.(2)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图 (3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为Rx4.0 ，则这种金属材料的电阻率为_m(保留两位有效数字)答案(1)0.600(2)如图所示(3)1.6106解析(3)由R得，将Rx4.0 、l0.720 m、d0.600 mm0.600103 m代入得1.6106 m.2-1在“探究决定导体电阻的因素”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 ，实验室备有下列实验器材：A电压表(量程0

7、3 V，内阻约为15 k)B电压表(量程015 V，内阻约为75 k)C电流表(量程03 A，内阻约为0.2 )D电流表(量程00.6 A，内阻约为1 )E变阻器R1(0100 ，0.6 A)F变阻器R2(02 000 ，0.1 A)G电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 )H开关S，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有_(填器材前面的序号)小电阻外接法(2)为减小实验误差，应选用如图中_(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图中的实物图用线连接起来(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所

8、示，则金属丝的直径为_ mm，电阻值为_ .答案(1)ADEGH(2)乙实物图见解析(3)0.637(0.6360.638均可)2.4解析(1)由于电源的电动势为3 V，所以电压表应选A；被测电阻约为5 ，电路中的最大电流约为IA0.6 A，电流表应选D；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E；还要选用电池和开关，导线若干故应选用的实验器材有A、D、E、G、H.(2)由于，应采用电流表外接法，应选如图乙所示电路，实物连接如图所示(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.637 mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A，被测金属丝的

9、阻值为Rx2.4 .考点：仪器的选择（电压表、电流表、滑动变阻器）、内外接法选择、实物图连接、螺旋测微器读数、电压表与电流表的读数【巩固训练】1.【2013 山东】图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的(选填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为mm。【A；d=11mm+0.05mm6=11.30mm】2.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，示数如图所示，读数为_mm。【0.617mm】3.【2012 山东】用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_mm。【1.773】4. 【2014 海南】现有一合金制成

10、的圆柱体，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（a）和图（b）所示。由上图读得圆柱体的直径为 mm，长度为 cm.【1.843mm;4.240cm】（化单位的时候注意有效数字）5.【2014 海南】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， 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表示的电阻率的关系式为= 。6.【2012 山东】在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx（阻值约4，额定电流约0.5）；电压表：V（量程3

11、V，内阻约3K）；电流表：A1（量程0.6 A，内阻约0.2）； A（量程3 A，内阻约0.05）；电源：E1（电动势3 V，内阻不计）； E（电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器：R（最大阻值约20）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选_、电源应选_（均填器材代号），在虚线框内（见答题卡）完成电路原理图。【分析】：电压表的量程最大为3V，因此电源选择E1；通过电阻的额定电流为0.5A，因此，电流表选A1；除此之外，还得判断电流表的内外接（看电阻之比）答案：A1E1电路图如图考点：仪器的选取（电流表、电源）、电路原理图7.在“测定金属丝

12、的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量3次,求出其平均值L;其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d;其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为mm。（2）采用图丙所示的电路测量金属丝的电阻,则金属丝电阻的测量值比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。最后由公式=计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)。考点：电流表外接法、误差分析、刻度尺读数、螺旋测微器读数、电阻率表达式8.【2012 广东】某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要

13、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甲和图乙所示,长度为cm,直径为mm。（2）按图丙连接电路后,实验操作如下：将滑动变阻器R1的阻值置于最(选填“大”或“小”)处;将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;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1280;由此可知,圆柱体的电阻为。考点：游标卡尺、螺旋测微器的读数、替代法测电阻替代法测电阻在2011年新课标考察9.【2014 山东】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，再利用图甲所示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0.6A，内阻约为0.2；电压表：量程3v，内阻约9K；滑动变阻器R1：最大阻值5；滑动变阻器R2：最大阻值20；定值电阻：R0=3；