高二物理导体的电阻

高二物理导体的电阻内容摘要：

未露出时为 0)＋ mm 可动刻度上对齐的格数 (估数 )． ② 测定金属的电阻率 A ．用直尺测量金属丝的长度 l . B ．用螺旋测微器测量金属丝的直径，在不同位置，测量三次，取平均值，并算出金属丝的横截面积 S. C ．把金属丝接入电路中，调节滑动变阻器的阻值，测得三组 U 、 I 数 据，分别求出每组数据所对应的电阻值 RR R3，取平均值 R ＝R1＋ R2＋ R33作为金属丝的电阻． D ．用公式 ρ ＝RSl求得该金属丝的电阻率． • (4)注意事项 • ① 为了方便 ， 应在金属导线连入电路前测导线直径 ， 为了准确 ， 应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度 ， 且各测量三次 ， 取平均值 ． • ② 测量电路应选用电流表外接法 ， 且测电阻时 ， 电流不宜过大 ， 通电时间不宜太长 ． • ③ 为准确求出 R的平均值 ， 应多测几组 U、 I数值 ， 然后采用 U－ I图象法求出电阻 ． • 在 “ 测定金属的电阻率 ” 的实验中 ， 被测金属丝的电阻大约为 6 出金属丝的长度 l；接着用螺旋测微器测量金属丝直径 d， 再用伏安法测出金属丝两端的电压 U和通过金属丝的电流 I， 计算出它的电阻 ， 最后根据电阻定律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 ， 除被测的电阻丝外 ， 还有如下供选择的实验器材： • 直流电源 E：电动势约 V， 内阻很小； • 电流表 A1：量程 0～ A， 内阻为 Ω； • 电流表 A2：量程 0～ A， 内阻为 Ω； • 电压表 V1：量程 0～ 3 V， 内阻为 3 kΩ； • 电压表 V2：量程 0～ 15 V， 内阻为 15 kΩ； • 滑动变阻器 R1：最大阻值 10 Ω， 允许通过的最大电流为 A； • 滑动变阻器 R2：最大阻值 20 Ω， 允许通过的最大电流为 A；开关 、 导线等 ． • 要求有较高的测量精度 ， 并能测得多组数据 ． • (1)在可供选择的器材中 ， 应该选用的电流表是 ________ ， 应 选 用 的 电 压 表 是________， 应该选用的滑动变阻器是________． • (2)根据所选的器材 ， 在如右图所示虚线框中画出实验电路图 ． • (3)写出用测得的物理量表示的计算电阻率的表达式 (用字母表示 )： ρ＝ ________. • 解析： (1)由实验器材中知电源电动势约为 V，实验用的金属丝电阻一般较小，干路中的最大电流大约只有零点几安，故电流表选 A1，电压表选 V1，滑动变阻器 R1的最大电流 A太小，影响测量的范围，所以滑动变阻器选 R2. • (2)待测电阻较小，电流表采用外接法，电路图如图所示： ( 3) 由 R ＝UI及 R ＝ ρlS，又 S ＝ πd22＝π d24得 ρ ＝RSl＝UIπ d24l ＝U π d24 Il. 答案： ( 1) A 1 V 1 R 2 ( 2) 见解析 ( 3) U π d24 Il 1. 如图是一个长方体形的导体，当按图示的 I 1 和 I 2 方向分别通入电流时，在公式 R ＝ ρlS中 l 、 S 的取值一样吗。 分别为多少。 提示： 不一样．公式 R ＝ ρlS中， l 为导体的长度即沿电流方向导体的长度． S 为导体的横截面积，即为垂直电流方向的横截面积．当沿 I 1 方向通入电流时， l ＝ a ， S ＝ bc ；当沿 I 2 方向通入电流时， l ＝ c ， S ＝ ab . • 2． 导体电阻的微观解释。 • 提示： 导体内除了有大量能自由移动的电子外 ， 还有不能自由移动的其他粒子 ，当导体建立起电场后 ， 自由电子在静电力的作用下发生定向移动 ， 形成电流 ， 例如金属导体 ， 其电流是由于自由电子的定向移动形成的 ． 按理说 ， 这些自由移动的电子应做加速运动 ， 速度越来越快 ， 但是自由电子在移动过程中 ， 不可避免的要与金属正离子发生碰撞 ， 这一碰撞使电子的定向移动速率减慢 ， 而使金属正离子的热振动加剧 ， 从而使电势能转化为内能 (即所谓的电流的热效应 )， 这种碰撞阻碍了自由电子的定向移动 ， 电阻就是表示这种阻碍作用的物理量 ． • 3． 螺旋测微器的读数原理。 • 提示： 固定刻度上的最小刻度为 mm；可动刻度每旋转一圈前进 (或后退 ) mm.在可动刻度的一周上平均刻有 50条刻线 ，所以相邻两。