实验八测定金属的电阻率实验八测定金属的电阻率实验要求3伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较方法规律2注意事项(1)本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法(2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端(3)测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值(4)测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值(5)闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置(6)在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用00.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大3误差分析(1)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(2)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差基本仪器的使用一、螺旋测微器的使用1螺旋测微器的构造如图所示是常用的螺旋测微器它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上旋钮D，微调旋钮D和可动刻度E，测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上2螺旋测微器的原理测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺3读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出测量值(mm)固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(mm)二、游标卡尺1构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉2用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径3原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成4读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，k表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(xk精确度) mm.考点1实验的考查例1(2014年山东卷)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7108 m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 ；电压表：量程3 V，内阻约9 k；滑动变阻器R1：最大阻值5 ；滑动变阻器R2：最大阻值20 ；定值电阻：R03 ；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选_(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至_端(填“a”或“b”)(2)在图乙所示的实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图丙所示，读数为_V.(4)导线实际长度为_m(结果保留2位有效数字)思路剖析：(1)实验器材选择需要考虑哪些因素？若滑动变阻器选择R1，能否保证电压表不超量程？能否方便的控制电路测量多组数据？(2)导线的实际长度可以根据电阻定律来求解【答案】(1)R2a(2)见解析图(3)2.30(2.292.31均正确)(4)94(9395均正确)练1用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率.给定电压表(内阻约为50 k)、电流表(内阻约为40 )、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250 )及导线若干(1)在如图甲所示电路图中，电压表应接_(填“a”或“b”)点(2)图丙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试作图并求出电阻阻值R_.(结果保留3位有效数字)(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图乙、图丁所示由图可知其长度为_mm，直径为_mm.(4)由以上数据可求出：_m.(结果保留3位有效数字)如何进行实物图连线1总的原则：先串后并，接线到柱，注意量程和正负2对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”部分依次串联起来即可，注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处3对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动头的电势高低，根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情况，将“伏安法”部分接入该两点间注意滑动变阻器应调到使“伏安法”部分所接两点间阻值最小处“测定金属的电阻率”实验的核心是导线电阻的测量，除伏安法外，还有几种常用的方法，这也是本实验的主要创新点1安安法：将其中一个电流表(内阻已知)中换一个已知电阻作为电压表来测电压(相当于电表改装)2伏伏法：若电压表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表和定值电阻来使用考点2电阻的测量3替代法测电阻如图所示，先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上，读出电流表示数I；然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值例2要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2 V，内阻约2 k.实验室提供的器材有：电流表A：量程0.6 A，内阻约0.1 ；电压表V2：量程5 V，内阻约5 k；定值电阻R1：阻值30 ；定值电阻R2：阻值3 k；滑动变阻器R3：最大阻值100 ，额定电流1.5 A；电源E，电动势6 V，内阻约0.5 ；开关S一个、导线若干(1)有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1的电压和电流，再计算出RV.该方案实际上不可行，其最主要的原因是_；(2)请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1的内阻RV的实验电路要求测量尽量准确，实验须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连好)，并标出所选元件的相应字母代号；(3)由上问写出V1的内阻RV的表达式，说明式中各测量量的物理意义_练2现要测量某小量程电流表的内阻，其内阻在58 之间，可选用的器材如下：A待测电流表A(量程10 mA)；B电压表V1(量程0.3 V，内阻约500 )；C电压表V2(量程3 V，内阻约3 k)；D滑动变阻器R1(最大电阻10 )；E滑动变阻器R2(最大电阻500 )；F定值电阻R3(阻值10 )；G电源E(电动势3 V)； H开关S及导线若干要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节(1)电压表应选用_，滑动变阻器应选用_；(填器材序号字母)(2)在方框内画出实验电路图并标明符号；(3)电流表A内阻的表达式为RA_，式中各符号的物理意义为：_.1解决电学设计性实验题的基本思路(1)明确实验目的：实验陈述的情景，知道题目给定的已知量和未知量，给你设定的任务目的是什么，需要做哪些工作，需要测量哪些数据(2)明确实验条件：从所给器材中获取信息，如有哪些电表和量程，内阻是大约值还是精确值等(3)确定实验原理：根据题目设定的任务目的和给定器材，要用怎样的原理，要用怎样的实验步骤(4)选择实验器材：根据实验原理，选出器材有时要进行尝试性的运算如通过估算待测电路的最大电流、最大电压，可以确定电表量程(5)确定实验电路：一般程序是先确定测量电路，再确定控制电路2测电阻是物理实验考察热点中的热点，器材特征则是设计性实验选择原理电路的重要依据，中学常用的测电阻方法，都有很明显的器材特征伏安法需要电流表和电压表；比例法需要已知电阻和双电流表或者双电压表；半偏法是比例法的变化类型，需要一只电表和电阻箱；等效替代法必然有一只电表，电阻箱和单刀双掷开关；至于电桥法则需要一只电表和三个已知电阻(其中一个必须是电阻箱)热点题组一实验的考查1(2017届黄冈月考)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和图乙所示，长度为_cm，直径为_mm.(2)按图丙连接电路后，实验操作如下将滑动变阻器R1的阻值置于最_(填“大”或“小”)处；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0.模拟精选 组合专练 热点题组二电阻测量2(2017届大同质检)用下列器材测量未知电阻Rx(约5 ；允许通过的最大电流为3 A)电流表A1(量程0.6 A，内阻约为0.5 ); 电流表A2(量程3 A，内阻约为0.1 ); 定值电阻A3(电阻为9 900 )；微安表A(量程Ig300 A，内阻Rg100 )；电源E(电动势6 V，内阻约为0.01 )；电键K、导线若干；滑动变阻器R1(最大阻值20 ，允许通过的最大电流3 A)；(1)请设计实验电路，标明所用器材的符号(2)若选测量数据中的一组来计算Rx，则所用的表达式为Rx_.并说明式中测得量符号的意义是：_.