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《2020届高考物理总复习第八单元恒定电流实验8测定金属的电阻率教师用书（含解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验8 测定金属的电阻率 实验目的1.学会使用各种常用电学仪器以及正确读数。2.学会使用螺旋测微器以及正确读数。3.学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。 实验原理用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度L,用螺旋测微器测导线的直径d,用伏安法测导线的电阻R,由R=ρLS,得ρ=RSL=πd2R4L。 实验器材被测金属丝、刻度尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干。 实验步骤1.用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次,取直径d的平均值,然后计算出导线的横截面积S。2.将金属丝两端固定在接线柱上悬
2、空挂直,用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度(有效长度),反复测量三次,求出平均值L。3.按照图示的电路图用导线把器材连好,并把滑动变阻器的阻值调至最大值。4.电路经检查无误后,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,并记录在表格内,断开开关S,求出电阻R的平均值。5.将测得的R、L、d的值代入电阻率计算式ρ=RSL=πd2R4L中,计算出金属丝的电阻率。6.改变L的长度三次,重复步骤2~5,计算电阻率的平均值。7.整理好实验器材,实验结束。 数据处理1.求Rx的平均值(1)用Rx=UI分别算出各
3、次的数值,取其平均值。(2)用U-I图象的斜率求出。2.计算电阻率将记录的数据U、I、L、d的值代入电阻率计算式ρ=RSd=πd2U4IL。1.(2018广东揭阳10月考试)在“测定金属丝的电阻率”实验中,以下操作中错误的是( )。A.用刻度尺测量金属丝的全长三次,算出其平均值B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C.用伏安法测电阻时采用电流表外接法,多次测量后算出平均值D.实验中保持金属丝的温度不变解析 应测量出金属丝连入电路的有效长度三次,求平均值,而不是全长,A项错误;为了减小实验误差,应用螺旋测微器在金
4、属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值,B项正确;金属丝电阻很小,与电压表内阻相差很大,使电压表和金属丝并联,电压表的分流作用很小,应采用电流表外接法,C项正确;金属丝的电阻率随温度的改变而改变,为保持电阻率不变,应保持温度不变,D项正确。答案 A2.(2018陕西西安五校联考)测量铅笔芯的电阻率,取一支4B铅笔,去掉两端笔芯外木质部分,不损伤笔芯,如图乙所示安放在接线支座上。(1)用刻度尺量得笔芯长度L=20.0cm,螺旋测微器测量笔芯的直径如图甲所示,则笔芯的直径d= mm。 甲(2)若待测电阻为几欧姆,乙同学采用实验室提
5、供的下列器材测定铅笔芯电阻。A.待测笔芯B.电流表(量程分别为0~0.6A、0~3A,内阻分别为1Ω、0.5Ω)C.电压表(量程分别为0~3V、0~15V,内阻分别为6kΩ、30kΩ)D.滑动变阻器(阻值范围为0~10Ω)E.电源(3V)F.开关、导线若干请根据实验要求在图乙中用笔画线代替导线(只配有两根导线)完成实物电路连接。乙(3)实验测量过程中某次电压表、电流表指针偏转如图丙所示,则电压表示数U= V,电流表示数I= A,计算得到铅笔芯电阻R= Ω(结果保留2位有效数字)。 丙 解析 (1)由图甲螺旋测微器的示数
6、可知,笔芯的直径为1mm+20.0×0.01mm=1.200mm。(2)由题意可知,待测电阻阻值很小,为几欧姆,小于滑动变阻器最大阻值,滑动变阻器可以采用限流式接法,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表采用外接法,实物电路图如图丁所示。丁(3)由电路图可知,电压表量程是3V,由图示电压表可知,其分度值为0.1V,示数为1.80V,电流表量程为0.6A,分度值为0.02A,示数为0.36A,待测电阻阻值R=UI=5.0Ω。答案 (1)1.200 (2)实物电路图如图丁所示(3)1.80 0.36 5.0见《自学听讲》P152一教材原型实验
7、 例1 (1)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,先用螺旋测微器测出金属丝的直径,测量示数如图甲所示,则金属丝的直径d= mm。 (2)待测金属丝的电阻Rx只有几欧姆,现要尽可能准确地测量其阻值,实验室提供了下列器材:A.电压表(量程为0~3V,内阻约为15kΩ)B.电压表(量程为0~15V,内阻约为75kΩ)C.电流表(量程为0~3A,内阻约为0.2Ω)D.电流表(量程为0~600mA,内阻为1Ω)E.滑动变阻器R(0~20Ω)F.电源(两节干电池)G.开关和导线若干①电压表应选 ;电流表应选 。(填仪器前的字母序号)
8、②某同学设计了两种测量电路。应选用图乙中的 (选填“a”或“b”)为实验电路图,实验开始前,应将滑动变阻器的滑片移至最 (选填“左”或“右”)端。 ③按你所选择的电路图把图丙中的实
