2017年高考物理一轮复习课件 实验（7）测定金属的电阻率

2017年高考物理一轮复习课件 实验（7）测定金属的电阻率内容摘要：

1、实验七 测定金属的电阻率 (同时练习使用螺旋测微器 ) 一 、 螺旋测微器 如图 1所示是常用的螺旋测微器。 它的测砧 上，旋钮 D、微调旋钮 D和可动刻度 E、测微螺杆 过精密螺纹套在 图 1 测微螺杆 之间的精密螺纹的螺距为 0.5 旋钮 .5 而可动刻度 0等份 ， 每转动一小格 ， 即螺旋测微器的精确度为 读数时误差出现在毫米的千分位上 ， 因此 ， 螺旋测微器又叫千分尺。 测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出 ， 小数部分由可动刻度读出。 测量值 (固定刻度数 (注意半毫米刻度线是否露出 )可动刻度数 (估读一位 ) 螺旋测微器需要估读 最后一位数字为估计数字 ， 读数和记数 2、时估计位为有效数字的最后一位。 例如 如图 2所示 ， 固定刻度示数为 2.0 不足半毫米从可动刻度上读的示数为 最后的读数为： 2.0 图 2 二 、 游标卡尺 如图 3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。 图 3 测量厚度 、 长度 、 深度 、 内径 、 外径。 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 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，其读数见下表： 刻度格数(分 3、度 ) 刻度总长度 每小格与 1 精确度 (可准确到 ) 10 9 .1 .1 0 19 0 49 若用 记录结果表达为(x K 精确度 ) 三 、 测定金属的电阻率 注意事项 再连电路： 为了方便 ， 测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。 本实验中被测金属丝的阻值较小 ， 故采用电流表外接法。 电流不宜过大 ， 通电时间不宜过长 ， 以免金属丝温度过高 ， 导致电阻率在实验过程中变大。 误差分析 热点一 测量仪器 、 仪表的读数 【例 1】 (2015海南单科， 11)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图 4(a)和 (b)所示。 该工件的直径为 4、 _度为 _ 图 4 解析 游标卡尺读数为 d 12 4 旋测微器的读数为 h 6.5 案 思总结 游标卡尺的读数技巧 游标卡尺的读数方法： “ 三看 ” (1)第一看 精确度 例如 (如图 5所示 ) 图 5 易错读成 11 4 0.1 确的应为 11.4 游标卡尺不需估读 ， 后面不能随意加零 ，也不能随意去零。 例如 (如图 6所示 ) 图 6 易错读成 10 12 10.6 正确的应为 (2)第二看 游标尺上的 0刻度线位置 ， 区分零刻度与标尺最前端 例如 (如图 7所示 ) 图 7 易错读成 11 10 确读数为 14 10 3)第三看 游标尺的哪条 (第 刻度线与主尺上的刻度线 5、对齐 【 变式训练 】 1.(1)如图 8所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从左到右分别为9 0等分、 19 0等分，它们的读数依次_ 图 8 (2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径 ， 示数如图 9所示 ， 则甲 、 乙金属丝的直径分别为 _ 图 9 解析 (1)图 8甲读数：整毫米是 17， 不足 1毫米数是 7 0.1 .7 最后结果是 17 0.7 17.7 乙图读数：整毫米是 23， 不足 1毫米数是 17 最后结果是23 (2)对图 9甲：固定刻度示数为 2.0 不足半毫米的从可动刻度上读的示数为 最后的读数为： 2.0 对图乙：金属丝的直径为 答案 (1)2)点二 电阻率的测量及 6、实物连线 【例 2】 (2014山东理综， 22)实验室购买了一捆标称长度为 100 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 1.0 得铜的电阻率为 10 8 m，再利用图 10甲所示电路测出铜导线的电阻 而确定导线的实际长度。 图 10 可供使用的器材有： 电流表：量程 ， 内阻约 ； 电压表：量程 3 V， 内阻约 9 滑动变阻器 大阻值 5 ； 滑动变阻器 大阻值 20 ； 定值电阻： 3 ； 电源：电动势 6 V， 内阻可不计； 开关 、 导线若干。 回答下列问题： (1)实验中滑动变阻器应选 _(填 “ “， 闭合开关 _端 (填 “a”或 “b”)。 (2)在 7、实物图 11中 ， 已正确连接了部分导线 ， 请根据图 10甲电路完成剩余部分的连接。 图 11 (3)调节滑动变阻器 ， 当电流表的读数为 时 ， 电压表示数如图乙所示 ， 读数为 _ V。 (4)导线实际长度为 _ m(保留两位有效数字 )。 解析 (1)因控制电路是限流式接法 ， 而测量电路总电阻在 以上 ， 为使测量电路有较大的调节范围 ， 滑动变阻器应选用总阻值较大的 为了保证开关闭合时电路的安全 ， 应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大 ， 即开关闭合前滑片应置于 (2)见答案图。 (3)由于电压表量程 0 3 V， 分度值为 ， 故读数为。 (4) 测量电路的总阻值 R 0 8、R x ，则 R x ，由 R l 10 10 8 m 9 4 m。 答案 (1)R2 a (2)如图所示 (3) (4)94(93、 95均正确 ) 方法提炼 (1)首先选择唯一性的器材； (2)粗画电路图 (暂不接电流表和电压表 )； (3)估算回路中电流和电压的最大值 ， 在电表的指针有较大幅度的偏转但不超过其量程的情况下 ， 结合已知器材的规格 ， 确定实验电路和实验器材。 对限流式电路，一般是从电源的正极开始，把电源、开关、滑动变阻器以及测量电路顺次连接起来即可。 对分压式电路，应先将电源、开关和滑动变阻器的全部电阻用导线连接起来，然后在滑动变阻器上金属杆两端的接线柱中任选一个，依 9、据电路中电流的流向将测量电路部分连接起来即可。 【 变式训练 】 的均匀金属丝的电阻率，除刻度尺、螺旋测微器、电源 E(电动势为 3 V、内阻约为 )、最大阻值为 20 的滑动变阻器 R、开关一只、导线若干外，还有电流表和电压表各两只供选择： 程 1 A、内阻约为 1 )、 、内阻约为 2 )、 程 、内阻约为 1 000 )、程 15 V、内阻约为 3 000 )。 图 12 图 13 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径 ， 如图 12所示 ， 则金属丝的直径为 _ (2)为了使测量有尽可能高的精度 ， 电流表应选 _， 电压表应选 _。 (3)实验电路已经画出了一部分 ， 如图 13所示 10、， 但尚未完整 ， 请将该电路完整地连接好 (。 (4)若用刻度尺测得金属丝的长度为 L，用螺旋测微器测得金属丝的直径为 d，电流表的读数为 I，电压表的读数为 U，则该金属丝的电阻率表达式为 _。 解析 (1) 由螺旋测微器的读数规则可得，该金属丝的直径为 0.5 m m 0 (2) 因电源的电动势为 3 V ，所以电压表应选 待测金属丝的电阻约为 5 ，所以流过电流表的最大电流约为 I 5A ，所以电流表应选 (3) 因为金属丝的电阻约为 5 ，与电流表 此采用电流表内接法误差较大，所以应采用电流表外接法，电路图如图所示。 (4) R R S (2 ，以上三式联立可得 I。 答案 (1) 11、0. 850 (2)A 2 ； V 1 (3) 图见解析 (4) I 热点三 实验的拓展与创新 (电阻的测量方法 ) 方法 1 伏安法测电阻 伏安法测电阻是电学实验的基础 ， 是高考考查的热点 ， 也是难点。 它渗透在电学实验的各个环节中 ， 如测未知电阻 、 测电阻率 、 测各种电表内阻等。 本质上都是伏安法测电阻在不同情景下的具体应用。 主要涉及电压表 、 电流表的选择以及实物连线等。 【 例 3】 某同学测量阻值约 25 x， 现备有下列器材： 量程 100 A， 内阻约 2 量程 500 A， 内阻约 300 )； 量程 15 V， 内阻约 100 量程 50 V， 内阻约 500 20 V， 允许最大电流 1 A)； 最大阻值 1 额定功率 1 W)； (1)电流表应选 _， 电压表应选 _。 (填器材代号 ) (2)该同学正确选择仪器后连接了如图 14所示电路 ， 为保证实验顺利进行 ， 并使测量误差尽量减小 ， 实验前请你检查该电路 ， 指出电路在接线上存在的问题： 图 14 _。