届一轮复习人教版 第8章 实验8 测定金属的电阻率 教案.docx

1、届一轮复习人教版 第8章 实验8 测定金属的电阻率 教案实验八测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 一、实验目的1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法2掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法3学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率二、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干考点一| 测量仪器、仪表的读数母题(1)如图实81所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从左至右分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分，它们的读数依次为_mm，_mm.图实81(2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图实82所示，则图(a)、(b)

2、金属丝的直径分别为_mm，_mm.图实82(3)图实83甲用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，表针的示数是_A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数为_A.图实83图实83乙使用较小量程时，每小格表示_V，图中指针的示数为_V，若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_V，图中表针指示的是_V.【答案】(1)17.723.85(2)2.1500.048(3)0.020.440.12.200.11.700.58.5借题悟法核心点拨1.考查游标卡尺的读数第(1)问(1)10分度的游标尺的读数：主尺上读出整毫米数游标尺上与主尺上某一刻线对齐的游标的格数.(

3、2)20分度的游标尺的读数：主尺上读出整毫米数游标尺上与主尺上某一刻线对齐的游标的格数.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)0.01 mm.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50

4、mm0.053 mm50.15 mm5.015 cm.螺旋测微器读数4.5 mm0.0120.0 mm4.700 mm.【答案】5.0154.700(或4.701)2电流表量程一般有两种00.6 A,03 A；电压表量程一般有两种03 V,015 V如图实85所示：图实85(1)接03 V量程时读数为_V.(2)接015 V量程时读数为_V.(3)接03 A量程时读数为_A.(3)接00.6 A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5 的电阻Rx的阻值(1)现有电源(4 V，内阻可不计)、

5、滑动变阻器(050 ，额定电流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表：A电流表(03 A，内阻约0.025 )B电流表(00.6 A，内阻约0.125 )C电压表(03 V，内阻约3 k)D电压表(015 V，内阻约15 k)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，

6、可得该电阻的测量值Rx_.(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R6.7 ，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Rx5.2 .(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；

7、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)BC甲(2)如图所示(3)5.2(4)BD借题悟法核心点拨1.考查电表的选择第(1)问前两空(1)电流表的选择根据电路中的最大电流来选择(如本题)根据用电器的额定电流来选择(2)电压表的选择根据被测电阻上的最大电压来选择(如本题)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，用电流表内接法(3

8、)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

9、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0.50 A，电压表示数为2.60 V，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UxUA电压表分流I测IxIV电阻测量值R测RxRARx测量值大于真实值R测Rx测量值小于真实值母题迁移1(2016全国甲卷)某同学利用图实89所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的

10、器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值50 )，滑动变阻器R2(最大阻值5 k)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干图实89实验步骤如下：按电路原理图(a)连接线路；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；调节滑动变阻器，使电压表满偏；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2.00 V，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)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ，

11、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_(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)A100 A B250 AC500 A D1 mA【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Ug2.5 V，电阻箱阻值R630.0 时，电压表的示数UV2.00 V，此时电阻箱两端的电压URUgUV0.5 V，根据串联电路电压与电阻成正比可得，故RgR630.0 2 520 .(4)电压表的满偏电流为Ig，则

12、IgRgUg，故IgA1 mA，选项D正确【答案】(1)R1(2)如图所示(3)2 520(4)D2实验室新购进一捆长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测此铜导线的电阻率，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R03.00 .闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至_(选填“左”“右”或“

13、中间位置”)端；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)排除故障后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为2.35 V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_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1 mm，可动刻度读数为13.00.01 mm0.130 mm，则铜导线的直径d1 mm0.130 mm1.130 mm(1.1281.132 mm均可)；(2)滑动变阻器分压

14、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；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；量程为0.6 A的电流表最小分度为0.02 A，读数应估读到0.01 A，故电流表的读数为0.50 A；(3)根据器材连接图，由欧姆定律RxR04.70 ，故铜导线的电阻Rx1.70 ，由电阻定律可得Rx，Sd2，故铜导线的电阻率，代入数据解得1.7108 m.【答案】(1)C1.130(1.1281.132)(2)左30.50(0.490.51)(3)1.7108考

15、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1 280 ；(3)由此可知，圆柱体的电阻为_. 【导学

16、号：92492321】【解析】(1)游标卡尺的精度为0.1 mm，所以L(5010.1) mm5.01 cm，螺旋测微器的读数为d(531.50.01) mm5.315 mm.(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，R2R圆柱体，所以R圆柱体1 280 .【答案】(1)5.015.315(2)(a)大(b)大(3)1 280创新点2

17、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30 cm，电阻约为5 ，已知这种金属的电阻率为，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03 V，内阻约10 kB电压表015 V，内阻约50 kC电流表00.6 A，内阻约0.05 D电流表03 A，内阻约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

18、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：D5 mm20.00.01 mm5.200 mm；测量30 cm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3 V，所以电压表应

19、选A；由于通过金属管的最大电流为Im A0.6 A，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：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(4)设金属管线内径为d，根据电阻定律应有：R，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0.01 mm，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0.001 mm，所以D正确【

20、答案】(1)5.200毫米刻度尺(2)ACE(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4.5 V、电流表示数为180 A；单刀双掷开关S2接到b接

21、点时电压表示数为4.6 V、电流表示数为164 A.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_(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、电阻定律及S()2可得电阻率.【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3050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.