【人教版】2019年高考物理大一轮复习：试验学案08测定金属的电阻率含答案VIP专享VIP免费

教案全集、尽在百度教学资料、应有尽有实验08测定金属的电阻率一、实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法；2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法；3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．二、实验原理由电阻定律R＝ρlS得ρ＝RSl.金属导线的电阻R用伏安法测量，金属导线的长度l用毫米刻度尺测量，金属导线的横截面积S可由其直径d算出，即S＝πd22，直径d可由螺旋测微器测出．三、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干．四、实验步骤1．直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S＝πd24.2．电路连接：按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路．3．长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.4．U、I测量：把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S.5．拆去实验线路，整理好实验器材．(2018·长春质检)(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示，则金属丝的直径的读数是________.(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E＝4.5V，内阻很教案全集、尽在百度教学资料、应有尽有小．则图丁电路图中________(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路．但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏________.(填“大”或“小”)(3)若实验所用的电流表内阻的准确值RA是已知的，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图丁中的________电路(填电路图下的字母代号)．此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx＝________(用题中字母代号表示)．解析：(1)螺旋测微器先读固定部分为0.5mm，可动部分可估读为38.0×0.01mm＝0.380mm，故总示数为：(0.5＋0.380)mm＝0.880mm；电流表量程为0.6A，则最小刻度为0.02，指针所示为0.42A；电流表量程为3V，最小刻度为0.1V，则读数为2.25V.(2)因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法；同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的内阻约为5Ω，故采用电流表外接法误差较小，故选A；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小．(3)因已知电流表内阻准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻；故应选B电路；待测电阻及电流表总电阻R＝UI，则待测电阻Rx＝R－RA＝UI－RA．答案：(1)0.880mm(2)A小(3)BUI－RA一、数据处理1．在求R的平均值时可用两种方法(1)用R＝UI分别算出各次的数值，再取平均值．(2)用UI图线的斜率求出．2．计算电阻率将记录的数据R、l、d的值代入电阻率计算式ρ＝RSl＝πd2U4lI.教案全集、尽在百度教学资料、应有尽有二、误差分析1．金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一．2．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．3．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差．4．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．三、注意事项1．先测直径，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．2．电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．3．电流控制：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．(2018·河南开封模拟)在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形为中空．为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用...