高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實驗七 測定金屬的電阻率課件.ppt
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,第七章 恒定電流,實驗七 測定金屬的電阻率,1螺旋測微器 (1)構(gòu)造:如圖甲,S為固定刻度,H為可動刻度 (2)原理:可動刻度H上的刻度為50等份,旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周,螺桿P前進(jìn)或后退0.5 mm,則螺旋測微器的精確度為0.01 mm.,甲,乙,(3)讀數(shù) 測量時被測物體長度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出,不足半毫米部分由可動刻度讀出 測量值(mm)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)可動刻度數(shù)(估讀一位)0.01 (mm) 如圖乙所示,固定刻度示數(shù)為2.0 mm,不足半毫米,從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)為:2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.,2游標(biāo)卡尺 (1)構(gòu)造(如圖所示):主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個內(nèi)外測量爪)、游標(biāo)尺上還有一個深度尺,尺身上還有一個緊固螺釘 (2)用途:測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑,(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)尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的,見下表:,(4)讀數(shù):若用x表示由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齊的游標(biāo)的格數(shù),則記 錄結(jié)果表達(dá)為(xK精確度)mm. 3常用電表的讀數(shù) 對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題,首先要弄清電表 量程,即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓或電流 值,然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度,按照指針的實 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,此量程下的精確度分別是0.1 V或0.1 A,看清楚指針的實際位置,讀到小數(shù)點后面兩位 (2)對于015 V量程的電壓表,精確度是0.5 V,在讀 數(shù)時 只要求讀到小數(shù)點后面一位,即讀到0.1 V. (3)對于00.6 A量程的電流表,精確度是0.02 A,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位,這時要求“半格估讀”,即讀 到最小刻度的一半0.01 A.,4電流表、電壓表測電阻兩種方法的比較,電流表分壓 U測UxUA,電壓表分流 I測IxIV,RARx,RVRx,一、實驗?zāi)康?1掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法 2掌握螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的使用和讀數(shù)方法 3會用伏安法測電阻,進(jìn)一步測定金屬的電阻率,三、實驗器材 被測金屬絲,直流電源(4 V),電 流 表(00.6 A),電 壓 表(03 V),滑動變阻器(50 ),開關(guān),導(dǎo)線若干,螺旋測微器,毫米刻度尺,四、實驗步驟 1用螺旋測微器在被測金屬絲的三個不同位置各 測 一 次直徑,求出其平均值d. 2按實驗原理圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路 3用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo) 線的 有效 長度,反復(fù)測量3次,求出其平均值l. 4把滑動變阻器的滑片調(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)無誤后,閉合電鍵S,改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,填入記 錄表 格 內(nèi),斷 開電 鍵S,求 出導(dǎo)線電阻 Rx的平均值 5整理儀器,一、伏安法測電阻的電路選擇方法 1阻值比較法:先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較,若Rx較小,宜采用電流表外接法;若Rx較大,宜采用電流表內(nèi)接法,3實驗試探法:按如圖所示電路圖接好電路,讓電壓表的一根接線柱P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表 的示 數(shù)有較大的變化,而電流表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表 外接法;如果電流表的示數(shù)有較大的變化,而電壓表的示 數(shù)變化不大,則可采用電流表內(nèi)接法,三、誤差分析 1金屬絲直徑、長度的測量帶來誤差 2若為內(nèi)接法,電流表分壓,若為外接法,電壓表分流,四、注意事項 1測量直徑應(yīng)在導(dǎo)線連入電路前進(jìn)行,測量金屬絲的長度,應(yīng)在連入電路后拉直的情況下進(jìn)行 2本實驗中被測金屬絲的阻值較小,故采用電流表外接法 3電流不宜太大(電流表用00.6 A量 程),通電時間 不宜太長,以免金屬絲溫度升高,導(dǎo)致電阻率在實驗過程中變大,考點一 測量儀器、儀表的讀數(shù),考點二 儀器的選擇和數(shù)據(jù)處理,考點三 對誤差分析和實驗原理的考查,考點一 測量儀器、儀表的讀數(shù),17.7,23.85,3.18,2.150,0.02,0.44,0.1,2.20,0.1,1.70,0.5,8.5,(2014高考山東卷)實驗室購 買了一捆 標(biāo) 稱長 度 為100 m的銅導(dǎo)線,某同學(xué)想通過實驗測定其實際長度該同學(xué)首先測得導(dǎo)線橫截面積為1.0 mm2,查 得 銅 的 電 阻率為1.7108 m,再利用圖甲所示電路測出銅導(dǎo)線的電阻Rx,從而確定導(dǎo)線的實際長度,考點二 儀器的選擇和數(shù)據(jù)處理,可供使用的器材有: 電流表:量程0.6 A,內(nèi)阻約0.2 ; 電壓表:量程3 V,內(nèi)阻約9 k; 滑動變阻器R1:最大阻值5 ; 滑動變阻器R2:最大阻值20 ; 定值電阻:R03 ; 電源:電動勢6 V,內(nèi)阻可不計; 開關(guān)、導(dǎo)線若干,回答下列問題: (1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選_(填“R1”或“R2”),閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至_端(填“a”或“b”) (2)在圖乙所示的實物圖中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請 根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接 (3)調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50 A時,電壓表示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)為_V. (4)導(dǎo)線實際長度為_m(保留2位有效數(shù)字),R2,a,見解析圖,2.30(2.292.31均正確),94(9395均正確),在“測定金屬的電阻率”的實驗中,若待測金屬絲的電阻約為5 ,要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,提供以下器材供選擇: A電池組(3 V,內(nèi)阻1 ) B電流表(03 A,內(nèi)阻0.012 5 ) C電流表(00.6 A,內(nèi)阻0.125 ) D電壓表(03 V,內(nèi)阻4 k) E電壓表(015 V,內(nèi)阻15 k) F滑動變阻器(020 ,允許最大電流1 A) G滑動變阻器(02 000 ,允許最大電流0.3 A) H開關(guān)、導(dǎo)線若干,考點三 對誤差分析和實驗原理的考查,(1)實驗時應(yīng)從上述器材中選用_(填寫儀器前的字母代號); (2)測電阻時,電流表、電壓表、待測金屬絲電阻Rx在組成測量電路時,應(yīng)采 用電 流表_(選 填“外”或“內(nèi)”)接法,待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏_(選填“大”或“小”); (3)若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖所示,則讀數(shù)為_mm;,ACDFH,外,小,0.900,(4)若用L表示金屬絲的長度,d表示直徑,測得 電阻為R,請寫出計算金屬絲電阻率的表達(dá)式_.,“測定金屬的電阻率”實驗的核心是導(dǎo)線 電阻的測量,除伏安法外,還有幾種常用的方法,這也是本實驗的主要創(chuàng)新點,1.(2015陜西西工大附中適應(yīng)性訓(xùn)練)用以下器材可測量電阻Rx的阻值 A待測電阻Rx,阻值約為600 B電源E,電動勢約為6.0 V,內(nèi)阻可忽略不計 C毫伏表V1,量程為0500 mV,內(nèi)阻r11 000 D電壓表V2,量程為06 V,內(nèi)阻r2約為10 k E電流表A,量程為00.6 A,內(nèi)阻r3約為1 F定值電阻R0,R060 G滑動變阻器R,最大阻值為150 H單刀單擲開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干,方法一:伏伏法,(1)測量中要求兩塊電表的讀數(shù)都不小于其量程的1/3,并能測量多組數(shù)據(jù),請在虛線框中畫出測量電阻Rx的實驗電路圖,答案 測量電路如圖所示,(2)若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算Rx,則由已知量和測量量計算Rx的表達(dá)式為Rx_,式中各符號的意義是:_ _. (所有物理量用題中代數(shù)符號表示),U1為毫伏表V1的讀數(shù),U2為電壓表V2的讀數(shù),r1為毫伏表的內(nèi)阻,R0為定值電阻,總結(jié)提升 已知內(nèi)阻的電壓表可當(dāng)做電流表使用,若量程太小可以配合定值電阻增大其量程,這是設(shè)計電路中的高頻考點,2.(2015福建南安模擬)為測定一個待測電阻Rx的阻值(阻值約為200 ),實驗室提供如下器材: 電池組E:電動勢3 V,內(nèi)阻不計 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1 000 滑動變阻器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 開關(guān)S、導(dǎo)線若干,方法二:安安法,要求實驗中盡可能準(zhǔn)確地測量Rx的阻值,請回答下面問題: (1)為了測量待測電阻兩端的電壓,可以將電流表_(填寫器材代號)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量程為3.0 V的電壓表; (2)在方框中畫出完整測量Rx阻值的電路圖,并在圖中標(biāo)明器材代號;,A2,9 000,答案,(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是_mA,電流表A2的示數(shù)是_A,測得待測電阻Rx的阻值是_本次測量存在一定的系統(tǒng)誤差,考慮這個原因測量值較真實值_填“偏大”或“偏小”),8.0,150,1875 ,偏小,總結(jié)提升 已知內(nèi)阻的電流表可當(dāng)做電壓表使用,若量程太小,配合定值電阻可以增大其量程,這也是電學(xué)設(shè)計電路的高頻考點,方法三:等效法 如圖所示,先讓待測電阻與一電流表串 聯(lián)后接到 電動勢恒定的電源上,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)等于待測電阻的阻值,3.某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率,需要測量圓柱體的尺寸和電阻 (1)分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測 微 器 測量 圓柱 體的長度和直徑,某次測量的示數(shù)如圖甲和乙所示,長度為_ cm,直徑為_ mm.,5.01,5.316(5.3105.320),(2)按圖丙連接電路后,實驗操作如下: 將滑動變阻器R1的阻值置于最_處(填“大”或 “小”);將S2撥向接點1,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表示數(shù)為I0. 將電阻箱R2的阻值調(diào)至最_(填“大”或“小”),S2撥向接點2;保持R1不變,調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)仍為I0,此時R2阻值為1 280 . (3)由此可知,圓柱體的電阻為_ .,大,大,1 280,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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