1、第七章 恒定电流实验七 测定金属的电阻率栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 1螺旋测微器(1)构造：如图甲，S为固定刻度，H为可动刻度(2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，旋钮K每旋转一周，螺杆P前进或后退0.5 mm，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.甲乙栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(3)读数 测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米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)如图乙所示，固定
2、刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 2游标卡尺(1)构造(如图所示)：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 栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(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.不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺
3、上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：刻度格数(分度)刻度总 长度 每小格与 1 mm的差值 精确度(可准确到)10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(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.3常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先
4、要弄清电表 量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流 值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实 际位置进行读数即可 栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(1)03 V的电压表和03 A的电流表读数方法相 同，此量程下的精确度分别是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位(2)对于015 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读 数时 只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.(3)对于00.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读 到最
5、小刻度的一半0.01 A.栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 4电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法 电流表外接法 电路图 误差 原因 电阻 测量值 适用条件 电流表分压 U测UxUA 电压表分流 I测IxIV R 测U测I测 RxRVRxRVRx测量值大于真实值RARx RVRx 栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 一、实验目的 1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法 2掌握螺旋测微器和游标卡尺
6、的使用和读数方法 3会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 二、实验原理用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流，根据 RxUI 计算金属丝的电阻 Rx，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度 l，用螺旋测微器测量金属丝的直径 d，计算出金属丝的横截面积 S；根据电阻定律 RxlS，得出计算金属丝电阻率的公式 RxSl d2U4lI.三、实验器材 被测金属丝，直流电源(4 V)，电 流 表(00.6 A)，电 压 表(03 V)，滑动变阻器(50)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺 栏目导引 第
7、七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 四、实验步骤 1用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各 测 一 次直径，求出其平均值d.2按实验原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路 3用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导 线的 有效 长度，反复测量3次，求出其平均值l.4把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键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的值，填入记 录表 格 内，断 开电 键S，求 出导线电阻 Rx的平均值 5整理仪器栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演
8、练 迁移 创新 基础 再现 一、伏安法测电阻的电路选择方法 1阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法2临界值计算法Rx RVRA时，用电流表内接法栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 3实验试探法：按如图所示电路图接好电路，让电压表的一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表 的示 数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表 外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示 数变化不大，则可采用电流表内接法栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备
9、考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 二、数据处理1在求 Rx 的平均值的两种方法(1)第一种是用 RxUI 算出各次的数值，再取平均值(2)第二种是用 UI 图线的斜率求出2计算电阻率：将记录的数据 Rx、l、d 的值代入电阻率计算公式 RxSld2U4lI.三、误差分析 1金属丝直径、长度的测量带来误差 2若为内接法，电流表分压，若为外接法，电压表分流 栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 四、注意事项 1测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属丝的长度，应在连入电路后拉直的情况下进行 2本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外
10、接法 3电流不宜太大(电流表用00.6 A量 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栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 考点一测量仪器、仪表的读数 考点二 仪器的选择和数据处理考点三 对误差分析和实验原理的考查栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 考点一 测量仪器、仪表的读数(1)如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为 9 mm 长 10 等分、19 mm 长 20 等分、49 mm 长 50等分，它们的读数依次为_mm，_mm，_mm.(2)使用螺
11、旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是_mm.17.723.853.182.150栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(3)图丙使用 0.6 A 量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数是_A；当使用 3 A 量程时，对应刻度盘中每一小格代表_A，图中表针示数为_A.图丁使用较小量程时，每小格表示_V，图中表针的示数为_V若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_V，图中表针示数为_V.0.020.440.12.200.11.700.58.5栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新
12、 基础 再现 解析(1)最上面图读数：整毫米是 17，不足 1 毫米数是 7 0.1 mm0.7 mm,最后结果是 17 mm0.7 mm17.7 mm.中间图读数：整毫米是 23，不足 1 毫米数是 170.05 mm0.85 mm，最后结果是 23 mm0.85 mm23.85 mm.最下面图读数：整毫米是 3，不足 1 毫米数是 90.02 mm0.18 mm，最后结果是 3 mm0.18 mm3.18 mm.栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(2)固定刻度示数为 2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为 15.0，最后的读数：
13、2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.(3)使用 0.6 A 量程时，刻度盘上的每一小格为 0.02 A，表针示数为 0.44 A；当使用 3 A 量程时，每一小格为 0.1 A，表针示数为 2.20 A.电压表使用 3 V 量程时，每小格表示 0.1 V，表针示数为1.70 V；使用 15 V 量程时，每小格表示 0.5 V，表针示数为8.5 V.栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(2014高考山东卷)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
14、，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考点二 仪器的选择和数据处理 栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 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、导线若干栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 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
15、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(保留2位有效数字)R2a见解析图2.30(2.292.31均正确)94(9395均正确)栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 解析(1)根据 RlS，得铜导线的阻值约为 Rx1.7，即RxR04.7.实验中的滑动变阻器若选 R1，则当滑动变阻器滑片移至 a 端时，电压表的示数约为 3 V，若滑动变阻器滑片向右移动，
16、电压表示数变大，超过电压表量程，故实验中的滑动变阻器应选 R2.闭合开关 S 前应使电路中的电阻最大，故滑动变阻器滑片应移至 a 端(2)连线如图所示栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(3)电压表的示数为 2.30 V.(4)根据欧姆定律，铜导线与 R0 的串联电阻 RUI 2.300.50 4.6，所以铜导线的电阻 RxRR01.6.根据 RxlS得导线长度 lRxS 1.61.01061.7108m94 m.栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电
17、阻约为5，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：A电池组(3 V，内阻1)B电流表(03 A，内阻0.012 5 )C电流表(00.6 A，内阻0.125 )D电压表(03 V，内阻4 k)E电压表(015 V，内阻15 k)F滑动变阻器(020，允许最大电流1 A)G滑动变阻器(02 000 ，允许最大电流0.3 A)H开关、导线若干 考点三 对误差分析和实验原理的考查栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(1)实验时应从上述器材中选用_(填写仪器前的字母代号)；(2)测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻Rx在组成测量电路时，应采 用电
18、流表_(选 填“外”或“内”)接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏_(选填“大”或“小”)；(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图所示，则读数为_mm；ACDFH外小0.900栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得 电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式_.解析(1)电池组电压是 3 V，流过金属丝的最大电流 ImErRx0.5 A，故电流表选 C，电压表选 D；滑动变阻器选总阻值小的，便于调节，故选 F；另外要选导线、开关(2)因为RxRA40，RVRx800，故电流表选择外接法，外接法
19、测量值偏小(3)根 据 螺 旋 测 微 器 的 读 数 规 则 知，读 数 是 0.5 mm 40.00.01 mm0.900 mm.(4)由于 RLS4Ld2，解得 Rd24L.Rd24L栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现“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栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 1.(2015陕西西工大附中适应性训练)用以下器材可测量电阻Rx的阻值 A待测电阻Rx，阻值约为600 B电源E，电动势约为6.0 V
20、，内阻可忽略不计 C毫伏表V1，量程为0500 mV，内阻r11 000 D电压表V2，量程为06 V，内阻r2约为10 k E电流表A，量程为00.6 A，内阻r3约为1 F定值电阻R0，R060 G滑动变阻器R，最大阻值为150 H单刀单掷开关S一个，导线若干方法一：伏伏法 栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(1)测量中要求两块电表的读数都不小于其量程的1/3，并能测量多组数据，请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图答案 测量电路如图所示 栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(2)若选测量数
21、据中的一组来计算Rx，则由已知量和测量量计算Rx的表达式为Rx_，式中各符号的意义是：_.(所有物理量用题中代数符号表示)U2U1R0r1U1R0r1U1为毫伏表V1的读数，U2为电压表V2的读数，r1为毫伏表的内阻，R0为定值电阻 栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(2)流过被测电阻的电流为 IU1r1 U1R0U1R0r1R0r1，被测电阻阻值为 RxU2U1IU2U1R0r1U1R0r1.解析(1)电路的最大电流为 I 6 V600 0.01 A，电流表量程太大，可以把毫伏表并联一个定值电阻改装成电流表，电压表选择 V2 即可，要求测量多
22、组数据，滑动变阻器需用分压式接法，电路如图栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 总结提升 已知内阻的电压表可当做电流表使用，若量程太小可以配合定值电阻增大其量程，这是设计电路中的高频考点栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 2.(2015福建南安模拟)为测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200)，实验室提供如下器材：电池组E：电动势3 V，内阻不计 电流表A1：量程015 mA，内阻约为100 电流表A2：量程0300 A，内阻1 000 滑动变阻器R1：阻值范围020，额定电流2 A 电阻箱R2
23、：阻值范围09 999，额定电流1 A 开关S、导线若干 方法二：安安法栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下面问题：(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表_(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到_，这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表；(2)在方框中画出完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号；A29 000答案栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(3)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是_mA
24、，电流表A2的示数是_A，测得待测电阻Rx的阻值是_本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值较真实值_填“偏大”或“偏小”)8.0150 1875 偏小 栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 解析(1)题目未给出电压表，把 A2 和 R2 串联起来充当电压表，此电压表量程为 3 V，R3 V300106A1 000 9 000.(2)电路图如图所示栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(3)由图示可知，电流表 A1 的示数为 8.0 mA，电流表 A2的示数是 150 A，电流表 A2 的电压读
25、数为 1.5 V，待测电阻阻值为 RxUI1 1.5 V8.0 mA187.5.测量的电流值偏大，因此测量的电阻偏小栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 总结提升 已知内阻的电流表可当做电压表使用，若量程太小，配合定值电阻可以增大其量程，这也是电学设计电路的高频考点栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 方法三：等效法 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，则电阻箱的读数等于
26、待测电阻的阻值栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 3.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乙所示，长度为_ cm，直径为_ mm.5.015.316(5.3105.320)栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现(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_处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0.将电阻箱R2的阻值调至最_(填“大
27、”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1 280.(3)由此可知，圆柱体的电阻为_.大大1 280栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 解析(1)游标卡尺的精度为 0.1 mm，所以 L(5010.1)mm5.01 cm，螺旋测微器的读数为 d(531.60.01)mm5.316 mm.(2)为了保护电流表，在接通电路之前，要使电路中的总电阻尽可能大，然后慢慢减小电路中的电阻为使电路电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至最大栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演
28、练 迁移 创新 基础 再现(3)将 S1 闭合，S2 拨向接点 1 时，其等效电路图如图甲所示当 S2 拨向 2 时，其等效电路图如图乙所示由闭合电路欧姆定律知 IER1Rr，当 I 相同均为 I0 时，R2R 圆柱体，所以 R 圆柱体1 280.栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 总结提升 电阻箱也可用一定值电阻 R0 代替，若 Rx 中的电流为 Ix，R0 中的电流为 I0，则：RxR1rR0R1rI0Ix.栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 栏目导引 第七章 恒定电流理论 必备 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 基础 再现 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
