《物理實(shí)驗(yàn)8 測(cè)定金屬的電阻率》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理實(shí)驗(yàn)8 測(cè)定金屬的電阻率（63頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)8 8測(cè)定金屬的電阻率測(cè)定金屬的電阻率-2-一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握螺旋測(cè)微器及游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法。2.掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。3.會(huì)用伏安法測(cè)電阻,進(jìn)一步測(cè)定金屬絲的電阻率。-3-二、儀器的使用及基本電路的選擇1.螺旋測(cè)微器的構(gòu)造、原理及讀數(shù)(1)構(gòu)造下圖是常用的螺旋測(cè)微器。它的測(cè)砧A和固定刻度S固定在尺架F上。旋鈕K、微調(diào)旋鈕K和可動(dòng)刻度H、測(cè)微螺桿P連在一起,通過(guò)精密螺紋套在S上。-4-(2)原理測(cè)微螺桿P與固定刻度S之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm,即旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周,P前進(jìn)或后退0.5 mm,而可動(dòng)刻度H上的刻度為50等份,每轉(zhuǎn)

2、動(dòng)一小格,P前進(jìn)或后退0.01 mm。即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm。讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上,因此,螺旋測(cè)微器又叫千分尺。(3)讀數(shù)如圖所示,固定刻度示數(shù)為2.0 mm,而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)為2.0 mm+15.00.01 mm=2.150 mm。-5-2.游標(biāo)卡尺(1)構(gòu)造:主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪),游標(biāo)尺上還有一個(gè)深度尺(如圖所示)。(2)用途:測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑。-6-(3)原理:利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成。不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度,它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 m

3、m。常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的,其讀數(shù)見(jiàn)下表:-7-(4)讀數(shù):若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù),則記錄結(jié)果表示為(x+K精確度) mm。需要注意的是,不管是哪種卡尺,K值均不需要向后估讀一位。如圖所示,有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1 mm,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一工件的長(zhǎng)度,圖示的讀數(shù)為104 mm+0.050 mm=104.00 mm。-8-3.常用電表的讀數(shù)對(duì)于電壓表和電流表的讀數(shù)問(wèn)題,首先要弄清電表量程,即指針指到最大刻度時(shí)電表允許通過(guò)的最大電壓或電流值,然后根據(jù)表盤(pán)總的刻度數(shù)確

4、定精確度,按照指針的實(shí)際位置進(jìn)行讀數(shù)即可。(1)03 V的電壓表和03 A的電流表讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度是0.1 V或0.1 A,看清楚指針的實(shí)際位置,讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位。(2)對(duì)于015 V量程的電壓表,精確度是0.5 V,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位,即讀到0.1 V。(3)對(duì)于0.6 A量程的電流表,精確度是0.02 A,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位,這時(shí)要求“半格估讀”,即讀到最小刻度的一半0.01 A。-9-4.伏安法測(cè)電阻(1)電流表的內(nèi)接法和外接法的比較-10-(2)滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法的比較 -11-三、電阻率的測(cè)量原理2.用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度

5、l,用螺旋測(cè)微器量得金屬絲的直徑,算出橫截面積S。-12-四、實(shí)驗(yàn)步驟1.直徑測(cè)定:用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,求出其平均值d,計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S= 。2.電路連接:按如上圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。3.長(zhǎng)度測(cè)量:用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度,反復(fù)測(cè)量3次,求出其平均值l。4.U、I測(cè)量:把滑動(dòng)變阻器的滑片調(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(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān)S,改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,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(kāi)開(kāi)關(guān)S。5.拆去實(shí)驗(yàn)線路,整理好實(shí)驗(yàn)器材。-13-五、數(shù)

6、據(jù)處理1.在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法(2)用U-I圖線的斜率求出。2.計(jì)算電阻率-14-六、誤差分析1.金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得,直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來(lái)源之一。2.采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí),由于采用的是電流表外接法,測(cè)量值小于真實(shí)值,使電阻率的測(cè)量值偏小。3.金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會(huì)帶來(lái)偶然誤差。4.由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫,會(huì)使金屬絲的電阻率變大,造成測(cè)量誤差。-15-七、注意事項(xiàng)1.本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小,因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法。2.實(shí)驗(yàn)連線時(shí),應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、開(kāi)關(guān)、電流表、待測(cè)金屬導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器連成主干線路

7、(閉合電路),然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬導(dǎo)線的兩端。3.測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度,是指測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度,亦即電壓表兩端點(diǎn)間的待測(cè)導(dǎo)線長(zhǎng)度,測(cè)量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直,反復(fù)測(cè)量三次,求其平均值。4.測(cè)金屬導(dǎo)線直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測(cè)量,求其平均值。5.閉合開(kāi)關(guān)S之前,一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置。-16-6.在用伏安法測(cè)電阻時(shí),通過(guò)待測(cè)導(dǎo)線的電流I不宜過(guò)大(電流表用00.6 A量程),通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高,造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐漸增大。7.采用圖象法求Rx的平均值時(shí),在描點(diǎn)的過(guò)程中要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些,連線時(shí)要盡可

8、能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮。-17-1.做實(shí)驗(yàn)時(shí)如何避免金屬絲的溫度升高過(guò)快?提示：電路中電流不宜過(guò)大,小于0.6 A。2.金屬絲的長(zhǎng)度是在連入電路前測(cè)量還是接入電路后測(cè)量?提示：接入電路后測(cè)量接入電路的實(shí)際長(zhǎng)度。-18-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四測(cè)量?jī)x器、儀表的讀數(shù)測(cè)量?jī)x器、儀表的讀數(shù)例1(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一薄的金屬圓片的直徑和厚度,讀出圖甲中的示數(shù),該金屬圓片的直徑的測(cè)量值為 cm,厚度的測(cè)量值為 mm。 -19-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四(2)圖乙使用0.6 A量程時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表 A,圖中表針示數(shù)是 A;當(dāng)使用3 A

9、量程時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表 A,圖中表針示數(shù)為 A。 圖丙使用較小量程時(shí),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(shí)表盤(pán)刻度每小格表示 V,圖中表針示數(shù)為 V。 -20-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四(3)旋鈕式電阻箱如圖丁所示,電流從接線柱A流入,從B流出,則接入電路的電阻為 。今欲將接入電路的電阻改為2 087 ,最簡(jiǎn)單的操作方法是。若用兩個(gè)這樣的電阻箱,則可得到的電阻阻值范圍為。 解析： (1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù),按步驟進(jìn)行一般不會(huì)出錯(cuò),首先確定游標(biāo)卡尺的精度為20分度,即0.05 mm,然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數(shù)12 mm,再?gòu)挠螛?biāo)尺上找出對(duì)得最齊的一條刻線

10、,精度格數(shù)=0.058 mm=0.40 mm,最后兩者相加,根據(jù)題目單位要求換算為需要的數(shù)據(jù),12.00 mm+0.40 mm=12.40 mm=1.240 cm。螺旋測(cè)微器的讀數(shù)1.5 mm+0.0118.2 mm=1.682 mm。-21-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四(2)使用0.6 A量程時(shí),刻度盤(pán)上的每小格為0.02 A,表針示數(shù)為0.44 A;當(dāng)使用3 A量程時(shí),每小格為0.1 A,表針示數(shù)為2.20 A。電壓表使用3 V量程時(shí),每小格表示0.1 V,表針示數(shù)為1.70 V;使用15 V量程時(shí),每小格為0.5 V,表針示數(shù)為8.5 V。(3)電阻為1 987 。最簡(jiǎn)單的操作方法是將“1

11、k”旋鈕調(diào)到2,再將“100”旋鈕調(diào)到0,每個(gè)電阻箱的最大阻值是9 999 ,用這樣的兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是29 999 =19 998 。故用兩個(gè)這樣的電阻箱,可得到的電阻阻值范圍為019 998 。答案： (1)1.2401.682(2)0.020.440.12.200.11.700.58.5(3)1 987將“1 k”旋鈕調(diào)到2,再將“100”旋鈕調(diào)到0019 998 -22-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四規(guī)律總結(jié)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)技巧游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法:“三看”(1)第一看精確度如圖甲所示。甲易錯(cuò)讀成11 mm+40.1 mm=11.40 mm。正確的應(yīng)為11.4 mm,游標(biāo)卡尺不需估

12、讀,后面不能隨意加零,也不能隨意去零。-23-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四如圖乙所示。乙易錯(cuò)讀成10 mm+120.05 mm=10.6 mm,正確的應(yīng)為10.60 mm。(2)第二看游標(biāo)尺上的0刻度線位置,區(qū)分零刻度與標(biāo)尺最前端。如圖丙所示。丙易錯(cuò)讀成11 mm+100.05 mm=11.50 mm。正確讀數(shù)為14 mm+100.05 mm=14.50 mm。-24-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四(3)第三看游標(biāo)尺的哪條(第K條)刻度線與主尺上的刻度線對(duì)齊。-25-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四例2(2017福建漳州聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)定某一標(biāo)準(zhǔn)圓柱形導(dǎo)體的電阻率,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。(1)首先用多用電表測(cè)量電

13、阻,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.把選擇開(kāi)關(guān)扳到“10”的歐姆擋上B.把表筆插入測(cè)試孔中,先把兩根表筆接觸,旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在電阻刻度的零位上C.把兩根表筆分別與圓柱形導(dǎo)體的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)較大D.換用“100”的歐姆擋進(jìn)行測(cè)量,隨即記下歐姆數(shù)值E.把表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后,將選擇開(kāi)關(guān)旋至OFF擋,把多用電表放回原處改正上述實(shí)驗(yàn)的兩處操作錯(cuò)誤:錯(cuò)誤一;錯(cuò)誤二;-26-(2)分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器對(duì)圓柱形導(dǎo)體的長(zhǎng)度l和直徑d進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果如圖甲所示,則讀數(shù)分別是l= mm,d= mm。 -27-(3)為使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確,再采用“伏安法”進(jìn)行電阻測(cè)量,圖乙和圖丙中的兩個(gè)電路方案中,應(yīng)

14、該選擇圖。用實(shí)驗(yàn)中讀取電壓表和電流的示數(shù)U、I和(2)中讀取的l、d表示,計(jì)算電阻率的表達(dá)式=。 -28-29-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四規(guī)律總結(jié)1.儀器選擇的一般步驟(1)首先選擇唯一性的器材。(2)粗畫(huà)電路圖(暫不接電流表和電壓表)。(3)估算回路中電流和電壓的最大值,在電表的指針有較大幅度的偏轉(zhuǎn)但不超過(guò)其量程的情況下,結(jié)合已知器材的規(guī)格,確定實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器材。2.實(shí)物圖連線的基本原則對(duì)限流式電路,一般是從電源的正極開(kāi)始,把電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器以及測(cè)量電路順次連接起來(lái)即可。對(duì)分壓式電路,應(yīng)先將電源、開(kāi)關(guān)和滑動(dòng)變阻器的全部電阻用導(dǎo)線連接起來(lái),然后在滑動(dòng)變阻器上金屬桿兩端的接線柱中任選一個(gè),

15、依據(jù)電路中電流的流向?qū)y(cè)量電路部分連接起來(lái)即可。-30-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四數(shù)據(jù)處理與誤差分析數(shù)據(jù)處理與誤差分析例3為測(cè)量某一玩具電動(dòng)機(jī)M中導(dǎo)線圈導(dǎo)線的電阻率,某實(shí)驗(yàn)小組的部分實(shí)驗(yàn)方案如下:(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得與導(dǎo)線圈導(dǎo)線同種規(guī)格的導(dǎo)線的直徑d如圖甲所示,則d= mm。 -31-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四(2)用多用電表測(cè)量電動(dòng)機(jī)中導(dǎo)線圈的電阻Rx:選擇“1 ”歐姆擋,并按正確步驟操作后,指針的位置如圖乙所示(此過(guò)程電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)),則Rx= 。 (3)為了提高精度,他又用以下儀器再次測(cè)量導(dǎo)線圈的電阻Rx:電流表A1(03 A、約5 );滑動(dòng)變阻器R1(01 k);電流表A2(030 mA、

16、約10 );滑動(dòng)變阻器R2(050 );定值電阻R0=60 ;電源(4 V、約1 )及開(kāi)關(guān)等,導(dǎo)線若干。-32-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)小組為使測(cè)量過(guò)程中電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)而采用了如圖丙所示的電路圖,應(yīng)選擇的電流表是,滑動(dòng)變阻器是。(填寫(xiě)符號(hào))-33-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四按照實(shí)驗(yàn)要求,多用電表已選擇“直流電壓2.5 V”擋作為電壓表使用,請(qǐng)依據(jù)圖丙將圖丁所示的實(shí)驗(yàn)電路中的實(shí)物圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將欠缺的兩處補(bǔ)完整。-34-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四圖戊是該實(shí)驗(yàn)小組用測(cè)得的數(shù)值描繪出的圖象,其斜率表示的是(填選項(xiàng))。 A.導(dǎo)線圈的電阻B.導(dǎo)線圈的電阻與R0阻值之和-35-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四解

17、析： (1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)d=0.01 mm15.5=0.155 mm。(2)多用電表的讀數(shù)乘以倍率即為待測(cè)電阻的阻值,即Rx=251 =25 。(3)選擇電流表時(shí)需先估算電路中的電流,設(shè)電動(dòng)機(jī)和定值電阻R0串聯(lián)的電壓為電源電動(dòng)勢(shì),則I= A0.047 A=47 mA。實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)可通過(guò)滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)電壓使流過(guò)電流表的電流不超過(guò)30 mA,所以電流表選A2?；瑒?dòng)變阻器應(yīng)選擇便于調(diào)節(jié)的R2。由于電流表A2的電阻較大,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)采用電流表外接法。為有效地控制電路中的電壓和電流,應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓電路,所以電路圖連接如圖所示。-36-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四電壓表測(cè)得電壓等于R0和M兩端電

18、壓之和,因此U-I圖象中,斜率表示電動(dòng)機(jī)導(dǎo)線圈電阻和R0阻值之和,B正確。答案： (1)0.155(0.003范圍內(nèi)均可)(2)25(3)A2R2見(jiàn)解析圖B-37-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四規(guī)律總結(jié)儀器選擇的基本思路(1)優(yōu)先考慮安全因素各電表的實(shí)際讀數(shù)不能超過(guò)其量程,電阻類(lèi)元件中的實(shí)際電流(或電壓)不能超過(guò)其允許的最大電流(或電壓)。實(shí)際處理過(guò)程中,需要估算回路中的最大電流(一般按滑動(dòng)變阻器采用限流接法進(jìn)行估算)。如:用伏安法作出標(biāo)有“6 V,0.6 W”字樣的小燈泡的U-I圖象,而實(shí)際加在小燈泡兩端的電壓不能超過(guò)6 V。(2)考慮讀數(shù)誤差因素一般要求各電表的實(shí)際讀數(shù)不小于其量程的 ,以減小讀

19、數(shù)誤差。-38-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新(電阻的測(cè)量方法電阻的測(cè)量方法)電阻的測(cè)量,除用伏安法測(cè)電阻外,還可用安安法、伏伏法、半偏法、等效法、比較法進(jìn)行測(cè)量。1.伏安法(例4)特點(diǎn):大內(nèi)小外(內(nèi)接法測(cè)量值偏大,測(cè)大電阻時(shí)應(yīng)用內(nèi)接法測(cè)量,測(cè)小電阻時(shí)應(yīng)采用外接法測(cè)量)。-39-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四2.伏伏法(例5)若電壓表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表和定值電阻來(lái)使用。(1)如圖甲所示,兩電壓表的滿偏電流接近時(shí),若已知V1的內(nèi)阻R1,則可測(cè)出V2的內(nèi)阻R2= R1。(2)如圖乙所示,兩電壓表的滿偏電流IV1IV2時(shí),若已知V1的內(nèi)阻R1,V1并聯(lián)一定值電阻

20、R0后,同樣可得V2的內(nèi)阻R2= 。-40-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四3.安安法(例6)若電流表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表以及定值電阻來(lái)使用。(1)如圖甲所示,當(dāng)兩電流表所能測(cè)得的最大電壓接近時(shí),如果已知A1的內(nèi)阻R1,則可測(cè)得A2的內(nèi)阻R2= 。(2)如圖乙所示,當(dāng)兩電流表的滿偏電壓UA2UA1時(shí),如果已知A1的內(nèi)阻R1,A1串聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可測(cè)得A2的電阻R2= 。-41-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四4.半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻(例7)電路圖如圖所示。步驟:(1)斷開(kāi)S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R0,使A的示數(shù)滿偏為Ig;(2)保持R0不變,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R,使A的示數(shù)為 ;(3)由

21、上可得RA=R。特別提醒當(dāng)R0RA時(shí),測(cè)量誤差小,此方法比較適合測(cè)小阻值的電流表的內(nèi)阻,且測(cè)量值偏小;電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)選大些的,這樣A表滿偏時(shí)R0才足夠大,閉合S2時(shí)總電流變化才足夠小,誤差才小。-42-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四5.等效法測(cè)電阻(例8)如圖所示,先讓待測(cè)電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動(dòng)勢(shì)恒定的電源上,讀出電流表示數(shù)I;然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)仍為I,則電阻箱的讀數(shù)即等于待測(cè)電阻的阻值。-43-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四6.比較法測(cè)電阻如圖所示,讀得電阻箱R1的阻值及A1、A2的示數(shù)I1、I2,可得Rx= 。如果考慮電流表內(nèi)阻的影響,則I2

22、(Rx+RA2)=I1(R1+RA1)。-44-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四例4某同學(xué)測(cè)量阻值約25 k的電阻Rx,現(xiàn)備有下列器材:A.電流表(量程100 A,內(nèi)阻約2 k);B.電流表(量程500 A,內(nèi)阻約300 );C.電壓表(量程15 V,內(nèi)阻約100 k);D.電壓表(量程50 V,內(nèi)阻約500 k);E.直流電源(20 V,允許最大電流1 A);F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1 k,額定功率1 W);G.開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。(1)電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選。(填器材代號(hào))-45-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四(2)該同學(xué)正確選擇儀器后連接了如圖所示電路,為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,并使測(cè)量誤差盡量減小,實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)你

23、檢查該電路,指出電路在接線上存在的問(wèn)題:;。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-46-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四例5用以下器材可測(cè)量電阻Rx的阻值。待測(cè)電阻Rx,阻值約為600 ;電源E,電動(dòng)勢(shì)約為6.0 V,內(nèi)阻可忽略不計(jì);電壓表V1,量程為0500 mV,內(nèi)阻r1=1 000 ;電壓表V2,量程為06 V,內(nèi)阻r2約為10 k;電流表A,量程為00.6 A,內(nèi)阻r3約為1 ;定值電阻R0,R0=60 ;滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為150 ;單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)測(cè)量中要求兩只電表的讀數(shù)都不小于其量程的 ,并能測(cè)量多組數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖。-47-考點(diǎn)一考點(diǎn)二

24、考點(diǎn)三考點(diǎn)四(2)若選擇測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算Rx,則由已知量和測(cè)量物理量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx=,式中各符號(hào)的意義是 。(所有物理量用題中代表符號(hào)表示) 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-48-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四例6測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻Rx的阻值(阻值約為200 ),實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:電池組E:電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì);電流表A1:量程015 mA,內(nèi)阻約為100 ;電流表A2:量程0300 A,內(nèi)阻為1 000 ;滑動(dòng)變阻器R1:阻值范圍020 ,額定電流2 A;電阻箱R2,阻值范圍09 999 ,額定電流1 A;開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干。要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1

25、)為了測(cè)量待測(cè)電阻兩端的電壓,可以將電流表(填寫(xiě)器材代號(hào))與電阻箱串聯(lián),并將電阻箱阻值調(diào)到 ,這樣可以改裝成一個(gè)量程為3.0 V的電壓表。 -49-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四(2)在圖甲中畫(huà)完整測(cè)量Rx阻值的電路圖,并在圖中標(biāo)明器材代號(hào)。-50-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖乙所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是 mA,電流表A2的示數(shù)是 A,測(cè)得待測(cè)電阻Rx的阻值是。本次測(cè)量存在一定的系統(tǒng)誤差,考慮這個(gè)原因測(cè)量值比真實(shí)值(填“偏大”或“偏小”)。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-51-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四例7電壓表滿偏時(shí)通過(guò)該表的電流是半偏時(shí)通過(guò)該表電流的兩倍。

26、某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻(半偏法),實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:待測(cè)電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約為3 000 ),電阻箱R0(最大阻值為99 999.9 ),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100 ,額定電流2 A),電源E(電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻不計(jì)),開(kāi)關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干。(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分,將電路圖補(bǔ)充完整。-52-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟: 。 (3)將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為RV,與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比,RV(填“”“=”或“”)RV,主要理由是 。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-53-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)

27、四例8電流表A1的量程為0200 A、內(nèi)電阻約為500 ,現(xiàn)要測(cè)其內(nèi)阻,除若干開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下:電流表A2:與A1規(guī)格相同;滑動(dòng)變阻器R1:阻值020 ;電阻箱R2:阻值09 999 ;保護(hù)電阻R3:阻值約為3 k;電源:電動(dòng)勢(shì)E約1.5 V、內(nèi)阻r約2 。(1)如圖所示,某同學(xué)想用替代法測(cè)量電流表內(nèi)阻,他設(shè)計(jì)了部分測(cè)量電路,在此基礎(chǔ)上請(qǐng)你將滑動(dòng)變阻器接入電路中,使實(shí)驗(yàn)可以完成。-54-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)四(2)電路補(bǔ)充完整后,請(qǐng)你完善以下測(cè)量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟。a.先將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)端移到使電路安全的位置,再把電阻箱R2的阻值調(diào)到(填“最大”或“最小”)。 b.閉

28、合開(kāi)關(guān)S1、S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使兩電流表的指針在滿偏附近,記錄電流表A2的示數(shù)I。c.斷開(kāi)S1,保持S閉合、R1不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表A2的示數(shù),讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R2,則電流表A1內(nèi)阻r=。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-55-12341.某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑,示數(shù)如圖甲、乙所示,則該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為 cm和 mm。 答案解析解析關(guān)閉用毫米刻度尺測(cè)量時(shí),讀數(shù)應(yīng)讀到分度值的下一位,即長(zhǎng)度測(cè)量值為60.10 cm;題圖乙中游標(biāo)卡尺為五十分度游標(biāo)卡尺,精確度為0.02 mm,主尺讀數(shù)為4 mm,游標(biāo)尺第10條刻度線與主尺刻度線對(duì)齊,故游標(biāo)尺讀數(shù)為10

29、0.02 mm=0.20 mm,所以金屬桿直徑測(cè)量值為4.20 mm。 答案解析關(guān)閉60.104.20-56-12342.(2017黑龍江大慶模擬)要測(cè)量一段阻值大約為5 的均勻金屬絲的電阻率,除刻度尺、螺旋測(cè)微器、電源E(電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻約為0.5 )、最大阻值為20 的滑動(dòng)變阻器R、開(kāi)關(guān)一只、導(dǎo)線若干外,還有電流表和電壓表各兩只供選擇:A1(量程01 A、內(nèi)阻約為1 )、A2(量程00.6 A、內(nèi)阻約為2 )、V1(量程03.0 V、內(nèi)阻約為1 000 )、V2(量程015 V、內(nèi)阻約為3 000 )。-57-(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,如圖甲所示,則金屬絲的直徑為 mm。 (

30、2)為了使測(cè)量有盡可能高的精度,電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選。 (3)實(shí)驗(yàn)電路已經(jīng)畫(huà)出了一部分,如圖乙所示,但尚未完整,請(qǐng)將該電路完整地連接好(Rx表示待測(cè)電阻)。(4)若用刻度尺測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度為l,用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為d,電流表的讀數(shù)為I,電壓表的讀數(shù)為U,則該金屬絲的電阻率表達(dá)式為=。 -58-解析 (1)螺旋測(cè)微器的固定部分讀數(shù)為0.5 mm,可動(dòng)部分讀數(shù)為35.10.01 mm=0.351 mm,故最后讀數(shù)為0.5 mm+0.351 mm=0.851 mm。(2)為了測(cè)量準(zhǔn)確,電壓表和電流表在實(shí)驗(yàn)時(shí)的指針偏轉(zhuǎn)要盡量大些,因此電流表選擇A2,電壓表選擇V1。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得出原

31、理圖如圖所示:-59-12343.在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,可供選用的器材如下:待測(cè)金屬絲:Rx(阻值約4 ,額定電流約0.5 A);電壓表:V(量程3 V,內(nèi)阻約3 k);電流表:A1(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.2 );A2(量程3 A,內(nèi)阻約0.05 );電源:E1(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì));E2(電動(dòng)勢(shì)12 V,內(nèi)阻不計(jì));滑動(dòng)變阻器:R(最大阻值約20 );螺旋測(cè)微器;毫米刻度尺;開(kāi)關(guān)S;導(dǎo)線。-60-1234(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為 mm。 (2)若滑動(dòng)變阻器采用限流接法,為使測(cè)量盡量精確,電流表應(yīng)選,電源應(yīng)選,在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。(均填器材代

32、號(hào)) 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-61-12344.同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量一種合金的電阻率。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),讀數(shù)前應(yīng)先旋緊圖甲所示的部件(選填“A”“B”“C”或“D”)。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為 mm。 -62-1234(2)圖乙是測(cè)量合金絲電阻的電路,相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標(biāo)出。合上開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。由此可以推斷:電路中(選填圖中表示接線柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)了(選填“短路”或“斷路”)。 -63-1234(3)在電路故障被排除后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23 V和38 mA,由此,該同學(xué)算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7 。為了更準(zhǔn)確地測(cè)出合金絲的阻值,在不更換實(shí)驗(yàn)器材的條件下,對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)作怎樣的改進(jìn)?請(qǐng)寫(xiě)出兩條建議。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉