2020高考物理一轮复习 第八章 实验八 测量金属的电阻率学案（含解析）

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1、实验八　测量金属的电阻率主干梳理对点激活1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。2．学会使用螺旋测微器测量金属丝直径。3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。1．把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻，Rx＝，电路如图所示。2．用毫米刻度尺测金属丝接入电路部分的长度l，用螺旋测微器测得金属丝的直径d，算出横截面积S＝πd2。3．根据电阻定律R＝ρ，得金属丝电阻率ρ＝＝。毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表和直流电压表、滑动变阻器(阻值范围0～50Ω)、电池组、开关、被测金属丝、导线若干。1．求金属丝横截面积S：在准备好的金属丝上

2、三个不同位置用螺旋测微器各测一次直径，求出其平均值d，则横截面积S＝。2．按照电路图连好电路。3．测量金属丝有效长度l：将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度(即有效长度)，反复测量三次，求出平均值l。4．求金属丝的电阻Rx：把滑动变阻器调到接入电路中的阻值最大的位置，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值和电压值记录在表格中，断开开关S，求出金属丝电阻Rx的平均值。5．整理仪器。1．求Rx的两种方法(1)用Rx＝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

3、电阻率：将记录的数据Rx、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝Rx＝Rx。1．金属丝直径、长度的测量带来误差。2．电路中因为电流表外接，所以R测

4、程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大。5．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、滑动变阻器、待测金属丝、电流表连成干路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端。考点细研悟法培优考点1　仪器的选择和电路的设计例1　(2018·重庆调研)在“测定金属的电阻率”实验中：(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径D，示数如图甲所示，D＝________mm。(2)某小组利用电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)等器材测金属丝电阻，要求电压和电流均从0开始测量，得到多组电流、电压数据，求出金属丝的电阻Rx

5、＝50Ω。他们采用的是图乙中的________电路图，Rx的真实值________(填“大于”“小于”或“等于”)50Ω。尝试解答　(1)2.706(2.704～2.708均可)__(2)A__小于。(1)根据螺旋测微器的读数规则，金属丝的直径D＝2.5mm＋0.206mm＝2.706mm。(2)根据题述，要求电压和电流均从0开始测量，得到多组电流、电压数据，则滑动变阻器应该为分压接法，由于Rx>，所以应采用电流表内接法测量，他们采用的是A电路图。由于电流表有分压作用，故电压表的示数大于电阻Rx两端的实际电压，则Rx的真实值小于测量值50Ω。

6、[变式1]　(2018·合肥质检)为了测定金属丝的电阻率，某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上，其两端可作为接线柱，一小金属夹夹在金属丝上，且可在金属丝上滑动。请完成以下内容。(1)某次用螺旋测微器测该金属丝的直径，示数如图甲所示，则其直径d＝________mm。(2)实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3Ω。(3)实验室提供的实验器材如下：A．电压表V(0～3V，内阻约20kΩ)B．定值电阻10ΩC．定值电阻100ΩD．蓄电池(电动势约12V，内阻不计)E．开关S一只F．导线若干实验小组利用上述器材设计并完成实验。实验中通过改变金属

7、夹位置进行了多次测量，在实验操作和测量无误的前提下，记录了金属丝接入电路中的长度l和相应的电压表的示数U，并作出－关系图线如图乙所示。根据题目要求，在虚线框内完成设计的实验电路图，其中定值电阻R应选________(选填“B”或“C”)；金属丝电阻率的表达式ρ＝________(用a、b、c、d、R表示)。答案　(1)0.751(0.750～0.752均可)(3)如图所示　B　解析　(1)由螺旋测微器的读数规则可知，该金属丝的直径为d＝0.5mm＋25.1×0.01mm＝0.751mm。(3)为了完成测量，电路设计如图所示，由欧姆定律可知＝，

8、将Rx＝3Ω代入，分析可知R＝9Ω，因此定值电阻R应选B；由电路可知U＝Rx，Rx＝ρ，S＝πd2，整理得＝·＋，结合题图乙可知＝b、＝，整理可得ρ＝。考点2　数据