高考物理一輪復(fù)習(xí) 實驗7 測定金屬的電阻率課件.ppt

必考部分 第七章恒定電流 實驗七測定金屬的電阻率 網(wǎng)控基礎(chǔ)點讀讀有底氣 重視實驗操作提高實驗技巧 4 U I測量把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置 電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后 閉合開關(guān)S 改變滑動變阻器滑動片的位置 讀出幾組相應(yīng)的電流表 電壓表的示數(shù)I和U的值 記入表格內(nèi) 斷開開關(guān)S 5 拆去實驗線路 整理好實驗器材 三 注意事項1 本實驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小 因此實驗電路一般采用電流表外接法 2 實驗連線時 應(yīng)先從電源的正極出發(fā) 依次將電源 開關(guān) 電流表 待測金屬導(dǎo)線 滑動變阻器連成主干線路 閉合電路 然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端 3 測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度 是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個端點之間的長度 亦即電壓表兩端點間的待測導(dǎo)線長度 測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直 反復(fù)測量三次 求其平均值 4 測金屬導(dǎo)線直徑一定要選三個不同部位進行測量 求其平均值 四 誤差分析1 金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得 直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一 2 采用伏安法測量金屬絲的電阻時 由于采用的是電流表外接法 測量值小于真實值 使電阻率的測量值偏小 3 金屬絲的長度測量 電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差 4 由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫 會使金屬絲的電阻率變大 造成測量誤差 研細(xì)核心點練透實驗題 調(diào)研1 某同學(xué)通過實驗測定一阻值約為5 的電阻Rx的阻值 1 現(xiàn)有電源 4V 內(nèi)阻可不計 滑動變阻器 0 50 額定電流2A 開關(guān)和導(dǎo)線若干 以及下列電表 A 電流表 0 3A 內(nèi)阻約0 025 B 電流表 0 0 6A 內(nèi)阻約0 125 C 電壓表 0 3V 內(nèi)阻約3k D 電壓表 0 15V 內(nèi)阻約15k 考點一 器材選擇和電表讀數(shù) 試題調(diào)研 為減小測量誤差 在實驗中 電流表應(yīng)選用 電壓表應(yīng)選用 選填器材前的字母 實驗電路應(yīng)采用下圖中的 填 甲 或 乙 答案 1 BC甲 2 5 2 常用電表的讀數(shù)原則對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題 首先要弄清電表量程 即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓或電流值 然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度 按照指針的實際位置進行讀數(shù)即可 1 0 3V的電壓表和0 3A的電流表讀數(shù)方法相同 此量程下的精確度分別是0 1V和0 1A 看清楚指針的實際位置 讀到小數(shù)點后面兩位 2 對于0 15V量程的電壓表 精確度是0 5V 在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位 即讀到0 1V 3 對于0 0 6A量程的電流表 精確度是0 02A 在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位 這時要求 半格估讀 即讀到最小刻度的一半0 01A 名師歸納點題破疑 1 1 如圖甲所示的電表使用0 6A量程時 對應(yīng)刻度盤上每一小格代表 A 圖中表針示數(shù)是 A 當(dāng)使用3A量程時 對應(yīng)刻度盤上每一小格代表 A 圖中表針示數(shù)為 A 2 如圖乙所示的電表使用較小量程時 每小格表示 V 圖中表針的示數(shù)為 V 若使用的是較大量程 則這時表盤刻度每小格表示 V 圖中表針示數(shù)為 V 甲乙 類題練熟 答案 1 0 020 440 12 20 2 0 11 700 58 5 解析 1 電流表使用0 6A量程時 刻度盤上的每一小格表示0 02A 表針示數(shù)為0 44A 當(dāng)使用3A量程時 每一小格表示0 1A 表針示數(shù)為2 20A 2 電壓表使用3V量程時 每小格表示0 1V 表針示數(shù)為1 70V 使用15V量程時 每小格表示0 5V 表針示數(shù)為8 5V 調(diào)研2 在 測定金屬絲的電阻率 的實驗中 某同學(xué)進行了如下測量 1 用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度 測量3次 求出其平均值l 其中一次測量結(jié)果如圖甲所示 金屬絲的一端與刻度尺的零刻線對齊 圖中讀數(shù)為 cm 用螺旋測微器測量金屬絲的直徑 選不同的位置測量3次 求出其平均值d 其中一次測量結(jié)果如圖乙所示 圖中讀數(shù)為 mm 考點二 數(shù)據(jù)處理與誤差分析 試題調(diào)研 2 采用如圖丙所示的電路測量金屬絲AB的電阻 電阻的測量值比真實值 填 偏大 或 偏小 最后由公式 用直接測量的物理量表示 計算出金屬絲的電阻率 名師歸納點題破疑 2 1 2015 淮安一中月考 用伏安法測量電阻阻值R 并求出電阻率 給定電壓表 內(nèi)阻約為50k 電流表 內(nèi)阻約為40 滑動變阻器 電源 開關(guān) 待測電阻 約為250 及導(dǎo)線若干 類題練熟 1 如圖甲所示電路圖中 電壓表應(yīng)接 填 a 或 b 點 2 圖乙中的6個點表示實驗中測得的6組電流I 電壓U 的值 試作圖并求出電阻阻值R 保留3位有效數(shù)字 3 待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體 用游標(biāo)為50分度的卡尺測量其長度與直徑 結(jié)果分別如圖丙 丁所示 由圖可知其長度為 mm 直徑為 mm 4 由以上數(shù)據(jù)可求出 m 保留3位有效數(shù)字 答案 1 a 2 作圖見解析229 221 237均可 3 8 041 92 4 8 24 10 2 調(diào)研3 某興趣小組欲通過測定工業(yè)污水 含多種重金屬離子 的電阻率來判斷某工廠廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn) 一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值 200 m 如圖所示為該同學(xué)所用盛水容器 其左 右兩側(cè)面為金屬薄板 電阻極小 其余四面由絕緣材料制成 左右兩側(cè)帶有接線柱 容器內(nèi)表面長a 40cm 寬b 20cm 高c 10cm 將水樣注滿容器后 進行以下操作 考點三 實驗改進與創(chuàng)新 試題調(diào)研 1 分別用多用電表歐姆擋的 100 1k 兩擋粗測水樣的電阻值時 表盤上指針分別如圖甲 乙所示 則所測水樣的電阻約為 甲 2 為更精確地測量所取水樣的電阻 該小組從實驗室中找到如下實驗器材 A 電流表 量程5mA 電阻RA為50 B 電壓表 量程15V 電阻RV約為10k C 滑動變阻器 0 20 額定電流1A D 電源 12V 內(nèi)阻約10 E 開關(guān)一只 導(dǎo)線若干 乙 請在實物圖中完成電路連接 3 正確連接電路后 閉合開關(guān) 測得一組U I數(shù)據(jù) 再調(diào)節(jié)滑動變阻器 重復(fù)上述測量步驟 測出一系列數(shù)據(jù)如下表所示 請在如圖所示的坐標(biāo)紙中作出U I關(guān)系圖線 4 由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為 m 據(jù)此可知 所得水樣在電阻率這一指標(biāo)上 填 達(dá)標(biāo) 或 不達(dá)標(biāo) 解析 1 歐姆表的讀數(shù)應(yīng)以甲圖為準(zhǔn) R 17 5 100 1750 2 因為要精確測量電阻值 需要電路中電壓有較大的變化范圍 而滑動變阻器阻值又遠(yuǎn)小于待測電阻 所以連線時滑動變阻器要用分壓式接法 又因為電流表內(nèi)阻已知 則采用電流表內(nèi)接法 電路連接如圖所示 答案 1 1750 2 見解析圖 3 見解析圖 4 137 2 120 145 不達(dá)標(biāo) 高考命題常涉及的幾種創(chuàng)新角度1 要測量圓桶形薄片的電阻率 可將圓桶展開 相當(dāng)于測量薄的長方體的電阻率 2 要測量液體的電阻率 可將液體裝入長方體或圓柱體的容器 進行測量 3 測量電阻時還可以使用半偏法 多用電表直接測量 電橋法 雙電流表法 雙電壓表法等 4 可將電阻絲緊密的纏繞在圓柱形鉛筆上30 50匝 測量總長度 然后求出直徑 名師歸納點題破疑 3 1 2013 重慶理綜 某同學(xué)對有故障的電熱毯進行探究 圖甲是電熱毯的電路示意圖 其中電熱線和導(dǎo)線通過金屬接線片連接 圖乙為實驗電路實物圖 A B為測試表筆 電壓表內(nèi)阻很大 可視為理想電表 類題練熟 甲 乙 1 請在虛線框內(nèi)畫出與圖乙對應(yīng)的電路圖 2 斷開K1 用上述測試電路在1和1 之間檢測得知電熱線無故障 然后測得電熱線的U I曲線如圖丙所示 已知電熱線材料的電阻率為2 8 10 7 m 電熱線的直徑為0 200mm 可求得此電熱線的電阻為 k 總長度為 m 結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字 丙 3 為了進一步檢查故障 該同學(xué)閉合開關(guān)K1和K2 用表筆A和B分別對圖甲中所示的各點進行測試 部分測試結(jié)果如下表所示 由此測試結(jié)果可判斷出電路中有斷路 位置在 填 1和2 1 和2 2和3 或 2 和3 之間 答案 1 見解析圖 2 0 58 0 57 0 59之間 65 64 66均可 3 1 和2