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1、实验实验8测定金属的电阻率测定金属的电阻率栏栏 目目 导导 航航123抓知识点抓重难点课时跟踪检测抓知识点抓知识点 用心研读用心研读 领悟细微深处领悟细微深处1实验原理与操作实验原理与操作 抓重难点抓重难点 动手演练动手演练 掌握提分技巧掌握提分技巧2重难点重难点 1电阻率的测量及实物连线电阻率的测量及实物连线 (2014年山东卷年山东卷)实验室购买了一捆标称长度为实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学的铜导线，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 mm2，查得铜的电，查得铜的电阻率为阻率为1.710
2、8 m，再利用如图，再利用如图1甲所示电路测出铜导线的电阻甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导，从而确定导线的实际长度线的实际长度例例 1可供使用的器材有：可供使用的器材有：电流表：量程电流表：量程0.6 A，内阻约，内阻约0.2 ；电压表：量程电压表：量程3 V，内阻约，内阻约9 k；滑动变阻器滑动变阻器R1：最大阻值：最大阻值5 ；滑动变阻器滑动变阻器R2：最大阻值：最大阻值20 ；定值电阻：定值电阻：R03 ；电源：电动势电源：电动势6 V，内阻可不计；，内阻可不计；开关、导线若干开关、导线若干回答下列问题：回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选实验中滑动变阻器应选_(填填“R1
3、”或或“R2”)，闭合开关，闭合开关S前应将滑片移前应将滑片移至至_端端(填填“a”或或“b”)(2)在实物图在实物图2中，已正确连接了部分导线，请根据图中，已正确连接了部分导线，请根据图1甲电路完成剩余部分的连甲电路完成剩余部分的连接接(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A 时 ， 电 压 表 示 数 如 图时 ， 电 压 表 示 数 如 图 1 乙 所 示 ， 读 数 为乙 所 示 ， 读 数 为_V.(4)导线实际长度为导线实际长度为_m(保留两位有效保留两位有效数字数字)【解析】【解析】(1)因控制电路是限流式接法，而测量电路总电阻在因控制电
4、路是限流式接法，而测量电路总电阻在3.0 以上，为使以上，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R2.为了保证开关闭合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a端端(2)见答案图见答案图(3)由于电压表量程由于电压表量程03 V，分度值为，分度值为0.1 V，故读数为，故读数为2.30 V.【答案】【答案】(1)R2a(2)如图所示如图所示(3)2.30(2.29、2.31均正确均正确)(4)94(93
5、、95均正确均正确)1仪器选择的一般步骤仪器选择的一般步骤(1)首先选择唯一性的器材；首先选择唯一性的器材；(1)粗画电路图粗画电路图(暂不接电流表和电压表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2实物图连线的基本原则实物图连线的基本原则对限流式电路，一般是从电源的正极开始，把电源、开关、滑动变阻器以及测对限流式电路，一般是从电源的正极开始，把电源、开关、滑动
6、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，依据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，依据电路中电流的流向将测量电路部分连接起来即可电路中电流的流向将测量电路部分连接起来即可提分秘笈提分秘笈要测量一段阻值大约为要测量一段阻值大约为5 的均匀金属丝的电阻率，除刻的均匀金属丝的电阻率，除刻度尺、螺旋测微器、电源度尺、螺旋测微器、电源E(电动势为电动势为3 V，内阻约为，内阻约为0.5 )、最大阻
7、值为、最大阻值为20 的滑动的滑动变阻器变阻器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：、开关一只、导线若干外，还有电流表和电压表各两只供选择：A1(量程量程1 A、内阻约为、内阻约为1 )、A2(量程量程0.6 A、内阻约为、内阻约为2 )、V1(量程量程3.0 V、内阻约为、内阻约为1 000 )、V2(量程量程15 V、内阻约为、内阻约为3 000 )跟踪训练跟踪训练(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图1所示，则金属丝的直径为所示，则金属丝的直径为_mm.(2)为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选为了使测量有尽可能高的精度，电流表应
8、选_，电压表应选，电压表应选_(3)实验电路已经画出了一部分，如图实验电路已经画出了一部分，如图2所示，但尚未完整，请将该电路完整地连所示，但尚未完整，请将该电路完整地连接好接好(Rx表示待测电阻表示待测电阻)(4)若用刻度尺测得金属丝的长度为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，用螺旋测微器测得金属丝的直径为d，电，电流表的读数为流表的读数为I，电压表的读数为，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为，则该金属丝的电阻率表达式为_.(3)因为金属丝的电阻约为因为金属丝的电阻约为5 ，与电流表，与电流表A2的内阻相差的内阻相差不多，因此采用电流表内接法误差较大，所
9、以应采用电流表不多，因此采用电流表内接法误差较大，所以应采用电流表外接法，电路图如图所示外接法，电路图如图所示重难点重难点 2实验的拓展与创新实验的拓展与创新(电阻的测量方法电阻的测量方法) 方法方法1伏安法测电阻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伏安法测电阻在不同情景下的具体应
10、用主要涉及电压表、电流表的选择以及实物连线等连线等某同学测量阻值约某同学测量阻值约25 k的电阻的电阻Rx，现备有下列器材：，现备有下列器材：A电流表电流表(量程量程100 A，内阻约，内阻约2 k)；B电流表电流表(量程量程500 A，内阻约，内阻约300 )；C电压表电压表(量程量程15 V，内阻约，内阻约100 k)；D电压表电压表(量程量程50 V，内阻约，内阻约500 k)；E直流电源直流电源(20 V，允许最大电流，允许最大电流1 A)；F滑动变阻器滑动变阻器(最大阻值最大阻值1 k，额定功率，额定功率1 W)；G开关和导线若干开关和导线若干(1)电流表应选电流表应选_，电压表应选
11、，电压表应选_(填器材代号填器材代号)例例 2【答案】【答案】(1)BC(2)电流表应采用内接法电流表应采用内接法滑动变阻器应采用分压式接滑动变阻器应采用分压式接法法方法方法2伏伏法测电阻伏伏法测电阻(电压表的灵活选用电压表的灵活选用)已知内阻的电压表可做电流表使用，在缺少合适的电流表的情况下，常用电压已知内阻的电压表可做电流表使用，在缺少合适的电流表的情况下，常用电压表代替电流表使用，这是设计电路中的高频考点表代替电流表使用，这是设计电路中的高频考点用以下器材可测量电阻用以下器材可测量电阻Rx的阻值的阻值待测电阻待测电阻Rx，阻值约为，阻值约为600 ；电源电源E，电动势约为，电动势约为6.
12、0 V，内阻可忽略不计；，内阻可忽略不计；电压表电压表V1，量程为，量程为0500 mV，内阻，内阻r11 000 ；电压表电压表V2，量程为，量程为06 V，内阻，内阻r2约为约为10 k；电流表电流表A，量程为，量程为00.6 A，内阻，内阻r3约为约为1 ；定值电阻定值电阻R0，R060 ；滑动变阻器滑动变阻器R，最大阻值为，最大阻值为150 ；单刀单掷开关单刀单掷开关S一个，导线若干一个，导线若干例例 3(2)若选择测量数据中的一组来若选择测量数据中的一组来计算计算Rx，则由已知量和测量物理量，则由已知量和测量物理量计算计算Rx的表达式为的表达式为Rx_，式中各符号的意义是式中各符号的
13、意义是_(所有物所有物理量用题中代表符号表示理量用题中代表符号表示)方法方法3安安法测电阻安安法测电阻(电流表的灵活选用电流表的灵活选用)已知内阻的电流表可做电压表使用，在缺少合适的电压表的情况下，常用电流已知内阻的电流表可做电压表使用，在缺少合适的电压表的情况下，常用电流表代替电压表使用，这是电学设计电路的高频考点表代替电压表使用，这是电学设计电路的高频考点用伏安法测定一个待测电阻用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值的阻值(阻值约为阻值约为200 )，实验室提供如，实验室提供如下器材：下器材：电池组电池组E：电动势：电动势3 V，内阻不计；，内阻不计；电流表电流表A1：量程：量程015 mA，
14、内阻约为，内阻约为100 ；电流表电流表A2：量程：量程0300 A，内阻约为，内阻约为1 000 ；滑动变阻器滑动变阻器R1：阻值范围：阻值范围020 ，额定电流，额定电流2 A；电阻箱电阻箱R2：阻值范围：阻值范围09 999 ，额定电流，额定电流1 A；开关开关S、导线若干、导线若干要求实验中尽可能准确地测量要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题：的阻值，请回答下列问题：例例 4方法二：如图方法二：如图4所示，测量电压表的内阻，操作步骤如下；所示，测量电压表的内阻，操作步骤如下；滑动变阻器的滑片滑至最右端，电阻箱的阻值调到最大；滑动变阻器的滑片滑至最右端，电阻箱的阻值调到最
15、大；闭合闭合S1、S2，调节，调节R0，使表示数指到满偏刻度，使表示数指到满偏刻度断开断开S2，保持，保持R0不变，调节不变，调节R，使表指针指到满刻度的一半；，使表指针指到满刻度的一半；由上可得由上可得RVR.(2015年新课标全国卷年新课标全国卷)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍某同学利用这一事实测量电压表的内阻表电流的两倍某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法半偏法)，实验室提供的器材，实验室提供的器材如下：如下：待测电压表待测电压表(量程量程3 V，内阻约为，内阻约为3 000 )，电阻箱，电阻箱R0(最大阻值为最大阻值为
16、99 999.9 )，滑，滑动变阻器动变阻器R1(最大阻值最大阻值100 ，额定电流，额定电流2 A)，电源，电源E(电动势电动势6 V，内阻不计，内阻不计)，开关，开关2个，导线若干个，导线若干例例 5(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整完整(2)根据设计的电路，写出实验步骤：根据设计的电路，写出实验步骤：_.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为将这种方法测出的电压表内阻记为RV，与电压表内阻的真实值，与电压表内阻的真实值RV相比，相比，RV_RV(填填“”“”或或“RV.【答案】【答案
17、】(1)见解析图见解析图(2)见解析见解析(3)理由见解析理由见解析方法方法5等效替代法等效替代法如图所示如图所示S接接1，调节，调节R2，读出表示数为，读出表示数为I；S接接2，R2不变，调节电阻箱不变，调节电阻箱R1，使表示数仍为，使表示数仍为I；由以上可得由以上可得RxR1.该方法的优点是消除了表内阻对测量的影响，缺点是电阻箱的电阻该方法的优点是消除了表内阻对测量的影响，缺点是电阻箱的电阻R1不能连续不能连续变化变化电流表电流表A1的量程为的量程为0200 A、内电阻约为、内电阻约为500 ，现要测其内阻，除，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：若干开关、导线之外还有器材如下
18、：电流表电流表A2：与：与A1规格相同规格相同滑动变阻器滑动变阻器R1：阻值：阻值020 电阻箱电阻箱R2：阻值：阻值09 999 保护电阻保护电阻R3：阻值约为：阻值约为3 k电源：电动势电源：电动势E约约1.5 V、内电阻、内电阻r约约2 (1)如上图所示，某同学想用替代法测量电流表内阻，他设计了部分测量电路，如上图所示，某同学想用替代法测量电流表内阻，他设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成例例 6(2)电路补充完整后，请你完善以下测量电流表电路补充完整后，请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤内电
19、阻的实验步骤a先将滑动变阻器先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置，再把电阻箱的滑动端移到使电路安全的位置，再把电阻箱R2的阻值调的阻值调到到_(填填“最大最大”或或“最小最小”)b闭合开关闭合开关S1、S，调节滑动变阻器，调节滑动变阻器R1，使两电流表的指针在满偏附近，记录，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表电流表A2的示数的示数I.c断开断开S1，保持，保持S闭合、闭合、R1不变，再闭合不变，再闭合S2，调节电阻箱，调节电阻箱R2，使电流表，使电流表A2的示数的示数_，读出此时电阻箱的示数，读出此时电阻箱的示数R2，则电流表，则电流表A1内电阻内电阻r_.【解析】【解析】(1)滑动变阻器的阻值远小于待测电流表内阻，因此必须采用分压接滑动变阻器的阻值远小于待测电流表内阻，因此必须采用分压接法，电路图如图所示法，电路图如图所示 (2)a.实验前实验前R2应该调节到最大，以保证电表安全；应该调节到最大，以保证电表安全；c.替代法最简单的操作是让替代法最简单的操作是让A2示数不变，则可直接从示数不变，则可直接从R2的读数得到电流表的内阻值的读数得到电流表的内阻值【答案】【答案】(1)图见解析图见解析(2)a.最大最大C.再次为再次为I(或仍为或仍为I)R2Thank you for watching