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2016届高考物理一轮复习 第8章 第3课 实验:测定金属的电阻率课件_图文

时间:2015-10-31来源:高中物理实验 关键字:作者:爱学啦 点击:
 

助理编辑 2016届高考物理一轮复习 第8章 第3课 实验:测定金属的电阻率课件_图文

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高考总复习物理

第二单元

实验与探究

第 3课

实验:测定金属的电阻率

1.掌握电流表、电压表、螺旋测微器和滑动变阻器的使用 及读数方法. 2.会用伏安法测电阻,进一步测定金属的电阻率. 3.高考常从连接电路、数据处理及误差分析进行命题.

提醒探究

题型1 螺旋测微器、电压表、电流表的读数方 法
【例?】 在“测定金属丝电阻率”的实验中,需要测出其长 度L、直径d和电阻R.

提醒探究
(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲,则金属丝的直径 为________mm. (2) 若 用 图 乙 测 金 属 丝 的 电 阻 , 则 测 量 结 果 将 比 真 实 值 ________(选填“偏大”或“偏小”). (3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图,则电 压表的读数为________V,电流表的读数为________ A.

提醒探究

解析: (1)螺旋测微器的读数为 (0+ 0.5+ 0.01×19.7)mm= 0.697 mm.(0.696 mm,0.698 mm 也对) (2)图乙中电流表采用外接法,故测量值偏小. (3)电压表精确度为 0.1 V, 其读数为 2.60 V; 电流表精确度为 0.02 A,其读数为 0.52 A. 答案:(1)0.697(0.696,0.698 也对) (3)2.60 0.52 (2)偏小

提醒探究

题型2 伏安法测电阻
【例?】 如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实

验器材,器材及其规格列表如下:

提醒探究
器材 待测电阻 Rx 电源 E 电压表 V1 电压表 V2 电流表 A 滑动变阻器 R 开关 S、导线若干 规格 阻值在 900~1 000 Ω之间 具有一定内阻,电动势约 9.0 V 量程 2.0 V,内阻 r1=1 000 Ω 量程 5.0 V,内阻 r2=2 500 Ω 量程 3.0 V,内阻 r=0.10 Ω 最大阻值约 100 Ω,额定电流 0.5 A

提醒探究
为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差, 实验要求测量时电 表的读数大于其量程的一半, 而且调节滑动变阻器能使电表读数有较 明显的变化. 请用实线代表导线, 在所给的实验器材中选择若干合适 的器材,连成满足要求的测量 Rx 阻值的电路. 解析:由于待测电阻约为 1 000 Ω,滑动变阻器阻值为 100 Ω, 且要使电表读数有较明显的变化,因此滑动变阻器应采用分压接法, 由于加在待测电阻的最大电流约为 10 mA,显然 3 A 的电流表不能 用,因此将 V1 当作电流表使用.由于 V1 表的电压能够测量,故采用 V1 表内接法.

提醒探究 答案:测量Rx阻值的电路如图所示

提醒探究

题型3 测量电阻时实物连图的技巧
【例?】 在“测定金属导体的电阻率”的实验中,待测 金属丝的电阻 Rx 约为 5 Ω,实验室备有下列实验器材: A.电压表(量程 0~3 V,内阻约为 15 kΩ) B.电压表(量程 0~15 V,内阻约为 75 kΩ) C.电流表 (量程 0~3 A,内阻约为 0.2 Ω) D.电流表 (量程 0~0.6 A,内阻约为 11 Ω) E.变阻

器 R1(0~100 Ω,0.6 A)

提醒探究

F.变阻器 R2(0~2 000 Ω,0.1 A) G.电池组 E(电动势为 3 V,内阻约为 0.3 Ω) H.开关 S,导线若干 (1)为减小实验误差,应选用的实验器材有________(填代号). (2)为减小实验误差,应选用图中 ________(填“甲”或“乙”) 为该实验的电路原理图, 并按所选择的电路原理图把下图中的实物图 用线连接起来.

提醒探究

提醒探究 (3)若用毫米刻度尺测得金属丝的长度为60.00 cm,用螺旋测 微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示,则金属丝的 直径为__________mm,电阻值为________ Ω.

提醒探究
解析:掌握本实验的原理和方法. (1)由于电源的电动势为 3 V,所以电压表应选 A .被测电阻阻值 E 3 约为 5 Ω,电路中的最大电流约为 I= = =0.6 A,电流表应选 Rx 5 D.根据变阻器允许通过的最大电流可知,变阻器应选 E.还要选用电 池和开关,导线若干.故应选用的实验器材有 ADEGH. RV Rx (2)由于 > ,故应采用电流表外接法,应选乙所示电路,实 Rx RA 物连接如下图所示.

提醒探究

提醒探究

(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为 0.635 mm,从电压表 可以读出电阻两端电压为 1.20 V, 从电流表可以读出流过电阻的电流 Ux 1.20 为 0.50 A,被测电阻的阻值为 Rx= = =2.4 Ω. Ix 0.50 答案:(1)ADEGH (2)乙 (3)0.635 2.4 见解析图所示

提醒探究
方法点窍 连接实物的基本方法 (1)画出实验电路图; (2)分析各元件连接方式,明确电表量程; (3)画线连接各元件,一般先从电源正极开始,到开关,再到滑 动变阻器等, 按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串 联起来;其次将要并联的元件再并联到电路中去;连接完毕,应进行 检查,检查电路应按照连线的方法和顺序.

提醒探究

题型4 创新实验设计
【例?】 冬季和春季降水量小,广东沿海附近江河水位较低,

涨潮时海水倒灌, 出现所谓的“咸潮”现象, 使沿海地区的城市自来 水的离子浓度增高,水质受到影响.为了研究“咸潮”出现的规律, 某同学设计了一个监测河水电阻率的实验. 他在一根均匀的长玻璃管 两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图甲所示.两电极相距 L=0.314 m,其间充满待测的河水.

提醒探究
安装前他用如图乙所示的游标卡尺测量玻璃管的内径, 结果如图 丙所示.他还选用了以下仪器:量程为 15 V、内阻约为 300 kΩ的电 压表,量程为 300 μA、内阻约为 50 Ω的电流表,最大阻值为 1 k Ω的滑动变阻器,电动势 E=12 V、内阻 r=6 Ω的电池组、开关各 一个以及导线若干.图丁所示坐标系中包括坐标为(0,0)的点在内的 9 个点表示他测得的 9 组电流 I、电压 U 的值.


提醒探究

提醒探究

根据以上材料完成下列问题.
(1)测量玻璃管的内径时,应用图乙所示的游标卡尺的A、B、C 三部分中的________部分与玻璃管内壁接触.(填代号) (2)由图丙可知,玻璃管的内径d=________mm. (3)待测河水的电阻率ρ为多大?(写出推导和计算过程,结果保 留两位有效数字) (4)如下图所示的仪器已部分连线,请将其他部分连接成能测出

图丁中数据的实物连接图.

提醒探究

提醒探究

(5)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至______端. 解析:(1)测量爪 A 是测量玻璃管内径的. (2)读数为:56 mm+6×0.1 mm=56.6 mm. (3)在坐标纸中画出 UI 图象如图所示.

提醒探究
算出水柱的电阻 R=1.0×105 Ω(允许误差在 10%以内)
2 π d2 RS Rπd S= ,ρ= = =8.0×102 Ω·m. 4 L 4L

(4)如图所示

提醒探究

(5)闭合开关时应保证测量电路的电压为零,故滑动触头应滑至 最左端(A 端) 答案: (1)A (2)56.6 (3)见解析 (4)见解析图 (5)最左(A)


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