单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,实验八测定金属的电阻率,1,2,实验要求,3,3伏安法测电阻,(1)电流表的内接法和外接法的比较,4,5,6,方法规律,7,2注意事项,(1)本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法,(2)实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端,(3)测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两端点间的待测导线长度,测量时应将导线拉直,反复测量三次,求其平均值,8,(4)测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值,(5)闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置,(6)在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度,I,不宜过大(电流表用00.6 A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大,3误差分析,(1)采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小,(2)由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差,9,基本仪器的使用,一、螺旋测微器的使用,1螺旋测微器的构造,如图所示是常用的螺旋测微器它的测砧,A,和固定刻度,B,固定在尺架,C,上旋钮,D,微调旋钮,D,和可动刻度,E,测微螺杆,F,连在一起,通过精密螺纹套在,B,上,10,2螺旋测微器的原理,测微螺杆,F,与固定刻度,B,之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮,D,每旋转一周,F,前进或后退0.5 mm,而可动刻度,E,上的刻度为50等份,每转动一小格,F,前进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺,3读数：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(mm)固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数(估读一位),0.01(mm),11,二、游标卡尺,1构造：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,12,2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,4读数：若用,x,表示由主尺上读出的整毫米数,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(,x,k,精确度)mm.,13,考点1实验的考查,14,例1(2014年山东卷)实验室购买了一捆标称长度为100 m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1.0 mm,2,查得铜的电阻率为1.7,10,8,m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻,R,x,从而确定导线的实际长度,15,可供使用的器材有：,电流表：量程0.6 A,内阻约0.2 ；,电压表：量程3 V,内阻约9 k；,滑动变阻器,R,1,：最大阻值5 ；,滑动变阻器,R,2,：最大阻值20 ；,定值电阻：,R,0,3 ；,电源：电动势6 V,内阻可不计；,开关、导线若干,16,回答下列问题：,(1)实验中滑动变阻器应选_(填“,R,1,”或“,R,2,”),闭合开关S前应将滑片移至_端(填“,a,”或“,b,”),(2)在图乙所示的实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接,(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图丙所示,读数为_V.,(4)导线实际长度为_m(结果保留2位有效数字),17,思路分析：,(1)实验器材选择需要考虑哪些因素？若滑动变阻器选择,R,1,能否保证电压表不超量程？能否方便的控制电路测量多组数据？(2)导线的实际长度可以根据电阻定律来求解,【参考答案】,(1),R,2,a,(2)见解析图(3)2.30(2.292.31均正确)(4)94(9395均正确),18,19,练1用伏安法测量电阻阻值,R,并求出电阻率,.给定电压表(内阻约为50 k)、电流表(内阻约为40)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250)及导线若干,20,(1)在如图甲所示电路图中,电压表应接_(填“,a,”或“,b,”)点,(2)图丙中的6个点表示实验中测得的6组电流,I,、电压,U,的值,试作图并求出电阻阻值,R,_.(结果保留3位有效数字),(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体,用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径,结果分别如图乙、图丁所示由图可知其长度为_mm,直径为_mm.,(4)由以上数据可求出：,_m.(结果保留3位有效数字),21,22,如何进行实物图连线,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,只需用笔画线当作导线,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,23,“,测定金属的电阻率,”,实验的核心是导线电阻的测量,除伏安法外,还有几种常用的方法,这也是本实验的主要创新点,1安安法：将其中一个电流表(内阻已知)中换一个已知电阻作为电压表来测电压(相当于电表改装),2伏伏法：若电压表内阻已知,则可将其当作电流表、电压表和定值电阻来使用,考点2电阻的测量,24,3替代法测电阻如图所示,先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上,读出电流表示数,I,；然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为,I,则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值,25,例2要测量电压表V,1,的内阻,R,V,其量程为2 V,内阻约2 k.实验室提供的器材有：,电流表A：量程0.6 A,内阻约0.1；,电压表V,2,：量程5 V,内阻约5 k；,定值电阻,R,1,：阻值30；,定值电阻,R,2,：阻值3 k；,滑动变阻器,R,3,：最大阻值100,额定电流1.5 A；,电源,E,电动势6 V,内阻约0.5；,开关S一个、导线若干,26,(1)有人拟将待测电压表V,1,和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V,1,的电压和电流,再计算出,R,V,.该方案实际上不可行,其最主要的原因是_；,(2)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V,1,的内阻,R,V,的实验电路要求测量尽量准确,实验须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连好),并标出所选元件的相应字母代号；,(3)由上问写出V,1,的内阻,R,V,的表达式,说明式中各测量量的物理意义,_,27,28,29,练2现要测量某小量程电流表的内阻,其内阻在58 之间,可选用的器材如下：,A待测电流表A(量程10 mA)；,B电压表V,1,(量程0.3 V,内阻约500)；,C电压表V,2,(量程3 V,内阻约3 k)；,D滑动变阻器,R,1,(最大电阻10)；,E滑动变阻器,R,2,(最大电阻500)；,F定值电阻,R,3,(阻值10)；,G电源,E,(电动势3 V)；,H开关S及导线若干,30,要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节,(1)电压表应选用_,滑动变阻器应选用_；(填器材序号字母),(2)在方框内画出实验电路图并标明符号；,(3)电流表A内阻的表达式为,R,A,_,式中各符号的物理意义为：_.,31,32,33,1解决电学设计性实验题的基本思路,(1)明确实验目的：实验陈述的情景,知道题目给定的已知量和未知量,给你设定的任务目的是什么,需要做哪些工作,需要测量哪些数据,(2)明确实验条件：从所给器材中获取信息,如有哪些电表和量程,内阻是大约值还是精确值等,(3)确定实验原理：根据题目设定的任务目的和给定器材,要用怎样的原理,要用怎样的实验步骤,(4)选择实验器材：根据实验原理,选出器材有时要进行尝试性的运算如通过估算待测电路的最大电流、最大电压,可以确定电表量程,(5)确定实验电路：一般程序是先确定测量电路,再确定控制电路,34,2测电阻是物理实验考察热点中的热点,器材特征则是设计性实验选择原理电路的重要依据,中学常用的测电阻方法,都有很明显的器材特征伏安法需要电流表和电压表；比例法需要已知电阻和双电流表或者双电压表；半偏法是比例法的变化类型,需要一只电表和电阻箱；等效替代法必然有一只电表,电阻箱和单刀双掷开关；至于电桥法则需要一只电表和三个已知电阻(其中一个必须是电阻箱),35,热点题组一实验的考查,1(2017届黄冈月考)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,R,1,的阻值置于最_(填,“,大,”,或,“,小,”,)处；将S,2,拨向接点1,闭合S,1,调节,R,1,使电流表示数为,I,0,.,模拟精选 组合专练,36,37,38,39,热点题组二电阻测量,2(2017届大同质检)用下列器材测量未知电阻,R,x,(约5；允许通过的最大电流为3 A),电流表A,1,(量程0.6 A,内阻约为0.5);,电流表A,2,(量程3 A,内阻约为0.1);,定值电阻A,3,(电阻为9 900)；,微安表A(量程,I,g,300 A,内阻,R,g,100)；,电源,E,(电动势6 V,内阻约为0.01)；,电键K、导线若干；,滑动变阻器,R,1,(最大阻值20,允许通过的最大电流3 A)；,40,(1)请设计实验电路,标明所用器材的符号,(2)若选测量数据中的一组来计算,R,x,则所用的表达式为,R,x,_.并说明式中测得量符号的意义是：_.,41,42,43,44,