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1、實(shí)驗(yàn)八 測(cè)定金屬的電阻率,【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1.掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法。 2.掌握螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的使用和讀數(shù)方法。 3.會(huì)用伏安法測(cè)電阻,進(jìn)一步測(cè)定金屬的電阻率。,【實(shí)驗(yàn)原理】 1.螺旋測(cè)微器: (1)構(gòu)造:如圖,螺旋測(cè)微器的測(cè)砧A和固定刻度B固定在尺架C上,可動(dòng)刻度E、旋鈕D、微調(diào)旋鈕D是與測(cè)微螺桿F連在一起的,通過精密螺紋套在B上。,(2)原理: 螺旋測(cè)微器的精密螺紋的螺距是0.5 mm,可 動(dòng)刻度有50個(gè)等分刻度,可動(dòng)刻度旋轉(zhuǎn)一周,測(cè)微螺桿 可前進(jìn)或后退0.5 mm,因此旋轉(zhuǎn)每個(gè)小分度,相當(dāng)于測(cè) 微螺桿前進(jìn)或后退 mm=0.01 mm?？梢?可動(dòng)刻度每 一小分度表示0
2、.01 mm,所以螺旋測(cè)微器可準(zhǔn)確到 0.01 mm。由于還能再估讀一位,可讀到毫米的千分位, 故又名千分尺。,(3)讀數(shù)及注意事項(xiàng): 固定刻度數(shù)字單位是毫米,無數(shù)字一端是半毫米。 測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出,不足半毫米部分由可動(dòng)刻度讀出。,測(cè)量值=固定刻度讀數(shù)(mm)+可動(dòng)刻度格數(shù)(估讀一位)0.01(mm),最后換算單位。 在讀固定刻度數(shù)時(shí),要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出?？床粶?zhǔn)時(shí),判斷方法是看可動(dòng)刻度接近0還是50。,可動(dòng)刻度格數(shù)要估讀,即使固定刻度的零點(diǎn)正好與可動(dòng)刻度的某一刻度線對(duì)齊,可動(dòng)刻度格數(shù)小數(shù)部分要估讀為“0”。結(jié)果以毫米為單位,千分位有一位估讀
3、數(shù)字,不能隨便丟掉。,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。,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。 (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的總長(zhǎng)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格的、20格的、50格的,其精確度見下表:,(4)讀數(shù):若用x表示從
4、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值均不需要估讀。,(5)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。,3.伏安法測(cè)電阻:電流表內(nèi)接法和外接法的比較。,4.電阻率的測(cè)定原理: (1)把金屬絲接入電路中,用伏安法測(cè)金屬絲的電阻,Rx= , 電路原理如圖所示。,(2)用毫米刻度尺測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度l,用螺 旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑d,算出橫截面積S= 。 (3)
5、根據(jù)電阻定律R= ,得金屬絲電阻率= 。,【實(shí)驗(yàn)器材】 被測(cè)金屬絲,直流電源(4 V),電流表(00.6 A),電壓表(03 V),滑動(dòng)變阻器(50 ),開關(guān),導(dǎo)線若干,螺旋測(cè)微器,毫米刻度尺。,【實(shí)驗(yàn)過程】 1.直徑測(cè)定:用螺旋測(cè)微器(或游標(biāo)卡尺)在被測(cè)金屬絲 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 出金屬絲的橫截面積S= 。,2.電路連接:按如圖所示的電路原理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)金屬絲的有效長(zhǎng)度,反復(fù)測(cè)量不少于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位置,電路經(jīng)檢查確認(rèn)
6、無誤后,閉合開關(guān)S,改變滑動(dòng)變阻器滑片位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表和電壓表示數(shù)I和U的值,填入表格中,斷開開關(guān)S。,5.拆除實(shí)驗(yàn)線路,整理好實(shí)驗(yàn)器材。 【數(shù)據(jù)處理】 1.求Rx: (1)計(jì)算法:用Rx= 分別算出各次的數(shù)值,再取平均值。,(2)圖象法:畫出U-I圖象,U-I圖象的斜率等于Rx。 2.計(jì)算電阻率:將記錄的數(shù)據(jù)U、I、l、d的值代入電阻 率計(jì)算式=,【誤差分析】 1.系統(tǒng)誤差: (1)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。 (2)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。,2.偶然誤差: (1)金屬絲的橫
7、截面積是利用直徑計(jì)算而得到的,直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一。 (2)金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等均會(huì)帶來偶然誤差。,【注意事項(xiàng)】 1.螺旋測(cè)微器的使用: (1)測(cè)量前應(yīng)校對(duì)零點(diǎn):使測(cè)砧A與測(cè)微螺桿P并攏,觀察可動(dòng)刻度零刻線與固定刻度的軸向線是否重合,以及可動(dòng)刻度的邊緣與固定刻度的零刻線是否重合。,(2)測(cè)量時(shí),當(dāng)測(cè)微螺桿P將要接觸被測(cè)物體時(shí),要停止使用旋鈕K,改用微調(diào)旋鈕K,當(dāng)聽到“咔、咔”聲時(shí),停止轉(zhuǎn)動(dòng),以避免P和被測(cè)物體間產(chǎn)生過大的壓力。 (3)螺旋測(cè)微器應(yīng)估讀一位,即以mm作單位,讀到小數(shù)點(diǎn)后面第三位。,2.測(cè)定金屬的電阻率: (1)測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度,即電壓表
8、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。 (2)閉合開關(guān)S之前,一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效阻值最大的位置。,(3)電流不宜太大(電流表用00.6 A量程),通電時(shí)間不宜太長(zhǎng),以免金屬絲溫度升高,導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大。,熱點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù) 【典例1】某同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬板的厚度。該螺旋測(cè)微器校零時(shí)的示數(shù)如圖甲所示,測(cè)量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖乙所示。圖甲所示讀數(shù)為____mm,圖乙所示讀數(shù)為_______mm,所測(cè)金屬板的厚度為________mm。導(dǎo)學(xué)號(hào)04450179,【規(guī)范解答】依據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)的基本原理,0.5毫米以上的值在主尺上讀出
9、,而在螺旋尺上要估讀到千分之一毫米,則圖甲讀數(shù)為0.010 mm,圖乙讀數(shù)為 6.870 mm,故金屬板的厚度d=6.870 mm-0.010 mm= 6.860 mm。 答案:0.010(0.009或0.011也對(duì))6.870(6.869或6.871也對(duì))6.860(6.8586.862),【強(qiáng)化訓(xùn)練】 1.用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量某工件的內(nèi)徑時(shí),示數(shù)如圖甲所示,由圖可知其長(zhǎng)度為__________cm;用螺旋測(cè)微器測(cè)量某圓柱體的直徑時(shí),示數(shù)如圖乙所示,由圖可知其直徑為__________mm。,【解析】游標(biāo)卡尺讀數(shù) 50 mm+0.053 mm=50.15 mm=5.015 cm。 螺旋測(cè)
10、微器讀數(shù) 4.5 mm+0.0120.0 mm=4.700 mm。 答案:5.0154.700,2.電流表量程一般有兩種00.6 A,03 A;電壓表量程一般有兩種03 V,015 V。如圖所示:,(1)接03 V量程時(shí)讀數(shù)為__________V。 (2)接015 V量程時(shí)讀數(shù)為__________V。 (3)接03 A量程時(shí)讀數(shù)為__________A。 (4)接00.6 A量程時(shí)讀數(shù)為__________A。,【解析】(1)電壓表接03 V量程時(shí),指針指到1.9 V附近,還不到1.9,故讀數(shù)為1.88 V。 (2)電壓表接015 V量程時(shí),指針指到9.5 V附近,不到9.5,故讀數(shù)為9.
11、4 V。 (3)電流表接03 A量程時(shí),指針指到0.8 A處,故讀數(shù)為0.80 A。,(4)電流表接00.6 A量程時(shí),指針指到0.16 A處,故讀數(shù)為0.16 A。 答案:(1)1.88(2)9.4(3)0.80(4)0.16,【反思?xì)w納】關(guān)于電流表和電壓表的讀數(shù) (1)若刻度盤上每一小格為:1,0.1,0.001時(shí),需估讀到最小刻度值的下一位。 (2)若刻度盤上每一小格為:0.2,0.02,0.5,0.05時(shí),只需估讀到最小刻度值的位數(shù)。,熱點(diǎn)二圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)物連接 【典例2】在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50 cm。 導(dǎo)學(xué)號(hào)0
12、4450180,(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖(a)所示,其讀數(shù)應(yīng)為__________ mm(該值接近多次測(cè)量的平均值)。,(a),(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx,實(shí)驗(yàn)所用器材為:電池 組(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻約1 )、電流表(內(nèi)阻約0.1 )、 電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動(dòng)變阻器R(020 ,額定 電流2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。 某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 測(cè)量,記錄數(shù)據(jù)如表所示:,由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,他們測(cè)量Rx是采用圖(b)中的__________(選填“甲”或“乙”)圖。,(3)圖(c)是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,
13、滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)(2)所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不致被燒壞。,(4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖(d)所示,圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),并描繪出U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=________(保留兩位有效數(shù)字)。,(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為____________(填選項(xiàng)前的符號(hào))。 A.110-2 mB.110-3 m C.110-6 mD.110-8 m (6)(多選)任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差。本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已
14、校準(zhǔn),下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項(xiàng)是________。,A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí),由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差 B.由電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差 C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差 D.用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差,【解題指導(dǎo)】利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)步驟: (1)根據(jù)原理列表達(dá)式,器材不同,所列表達(dá)式就不同。 (2)變形,變成y=kx形式的直線方程。 (3)根據(jù)斜率或截距求所求量,通過判斷圖象是不是直線達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?【規(guī)范解答】(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0 mm+0.01 mm 39.7=0.397 mm(0.3
15、960.399 mm之間均正確)。 (2)考慮到實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)中電壓表示數(shù)從0.10 V開始,非常小,應(yīng)考慮使用滑動(dòng)變阻器分壓式接法,故采用的是圖甲的電路設(shè)計(jì)方案。 (3)連圖時(shí)注意滑動(dòng)變阻器的分壓式接法,注意電流表和電壓表的正、負(fù)極。,(4)將第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)標(biāo)出來后,畫出一 條直線,舍去第6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),讓直線過坐標(biāo)原點(diǎn),計(jì) 算出圖線斜率為4.5(4.34.7之間均正確),即為金屬 絲的阻值。 (5)根據(jù)電阻定律Rx= ,代入數(shù)據(jù)計(jì)算得到電 阻率110-6 m,C對(duì)。,(6)由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差,A錯(cuò);電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差,B錯(cuò);由于該實(shí)驗(yàn)原
16、理未考慮電表內(nèi)阻造成的誤差,因此將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由于測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差,C對(duì);通過U-I圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)已經(jīng)直觀地舍去了第6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),且多次測(cè)量后畫直線的目的就是取平均值,因此用U-I圖象處理數(shù)據(jù)更好地減小了偶然誤差,D對(duì)。,答案:(1)0.397(0.3960.399均可)(2)甲 (3)如圖所示 (4)如圖所示 4.5(4.34.7均可) (5)C(6)C、D,【強(qiáng)化訓(xùn)練】 1.要測(cè)定一個(gè)未知電阻Rx,實(shí)驗(yàn)室提供以下器材: 待測(cè)電阻Rx,阻值約為2 ,額定電流為2 A 電流表A1量程為0.6 A,內(nèi)阻r1=0.5 電流表A2量程為3.0 A,內(nèi)阻r2約為0.1
17、變阻器R1,電阻變化范圍為010 ,變阻器R2,電阻變化范圍為01 k 定值電阻R3=10 定值電阻R4=100 電源電動(dòng)勢(shì)E約為9 V,內(nèi)阻很小 開關(guān)S,導(dǎo)線若干,要求實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量盡可能準(zhǔn)確,改變滑動(dòng)變阻器的阻值,在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組A1、A2的讀數(shù)I1、I2,然后利用I1-I2圖象求出未知電阻的阻值Rx。 (1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)該選__________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇__________。 (2)請(qǐng)?jiān)趫D甲中補(bǔ)充完整實(shí)物連線電路。,(3)I1-I2圖象如圖乙所示,若圖線斜率為k,則電阻Rx=__________。(用題中所給字母表示),【解析】(1)電流表A1與定值電阻串聯(lián)作為電壓表使
18、用,可串聯(lián)定值電阻R3=10 ,改裝成量程為6.3 V的電壓表。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法,故選擇滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍小的R1。,(2)由于待測(cè)電阻較小,應(yīng)采用電流表外接法。 (3)待測(cè)電阻兩端電壓U=I1(r1+R3),待測(cè)電阻中電流 I=I2-I1,由歐姆定律得Rx= ,聯(lián)立解得I1= 對(duì)比題目中給的I1-I2圖象,I1-I2圖象的斜率大小 k= ,解得,答案:(1)R3R1(2)如圖所示: (3),2.(2018福州模擬)國(guó)標(biāo)(GB/T)規(guī)定自來水在15 時(shí) 電阻率應(yīng)大于13 m。某同學(xué)利用圖甲電路測(cè)量 15 自來水的電阻率,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管 側(cè)壁連接一細(xì)
19、管,細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來 水的水量,玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略), 右活塞固定,左活塞可自由移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)器材還有:電源,(電動(dòng)勢(shì)約為3 V,內(nèi)阻可忽略),電壓表V1(量程為03 V,內(nèi)阻很大),電壓表V2(量程為03 V,內(nèi)阻很大),定值電阻R1(阻值4 k),定值電阻R2(阻值2 k),電阻箱R(最大阻值9 999 ),單刀雙擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干,游標(biāo)卡尺,刻度尺。 實(shí)驗(yàn)步驟如下:,A.用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑d; B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水,并用刻度尺測(cè)量水柱長(zhǎng)度L; C.把S撥到1位置,記錄電壓表V1示數(shù); D.把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V
20、1示數(shù)相同,記錄電阻箱的阻值R;,E.改變玻璃管內(nèi)水柱長(zhǎng)度,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D,記錄每一次水柱長(zhǎng)度L和電阻箱阻值R; F.斷開S,整理好器材。,(1)測(cè)玻璃管內(nèi)徑d時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙,則d=__________mm。 (2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達(dá)式為Rx=__________(用R1、R2、R表示)。,(3)利用記錄的多組水柱長(zhǎng)度L和對(duì)應(yīng)的電阻箱阻值R的 數(shù)據(jù),繪制出如圖丙所示的R- 關(guān)系圖象。自來水的 電阻率=____________m(保留兩位有效數(shù)字)。 (4)本實(shí)驗(yàn)中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則自來水的電 阻率測(cè)量結(jié)果將__________(選填“偏大”“不變”或 “偏小”)。
21、,【解析】(1)由圖可知,游標(biāo)尺上零刻度與主尺刻度線 對(duì)齊,則讀數(shù)為30.00 mm。 (2)由題意得 ,故Rx= 。 (3)Rx= ,故R= ,根據(jù)圖中的斜率代 入數(shù)據(jù)可得14 m。,(4)若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則電壓表和電阻R1并聯(lián)后阻值偏小,實(shí)驗(yàn)過程中還是代入R1的數(shù)據(jù),故數(shù)據(jù)代入偏大,則電阻率測(cè)量結(jié)果也偏大。,答案:(1)30.00(2) (3)14(4)偏大,熱點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新 【典例3】(2016全國(guó)卷)某同學(xué)利用圖甲所示電路 測(cè)量量程為2.5 V的電壓表 的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐 姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99999.9), 滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值
22、50 ),滑動(dòng)變阻器R2,(最大阻值5 k),直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V),開關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下: 按電路原理圖甲連接線路; 將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖甲中最左端所對(duì)應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S;,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表滿偏; 保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00 V,記下電阻箱的阻值。 回答下列問題:導(dǎo)學(xué)號(hào)04450181 (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器______(選填“R1”或“R2”)。 (2)根據(jù)圖甲所示電路將圖乙中實(shí)物圖連線。,(3)實(shí)驗(yàn)步驟中記錄的電阻箱阻值為630.0 ,若認(rèn) 為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可
23、得電 壓表的內(nèi)阻為__________(結(jié)果保留到個(gè)位)。 (4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可 推斷該表頭的滿刻度電流為 ____________(填正確答案標(biāo)號(hào))。 A.100 AB.250 AC.500 AD.1 mA,【創(chuàng)新方向分析】(1)測(cè)量對(duì)象的變遷:電阻測(cè)量對(duì)象由定值電阻變?yōu)殡姳韮?nèi)阻。 (2)實(shí)驗(yàn)原理的變遷:由伏安法變?yōu)榘肫ā?【規(guī)范解答】(1)由于電壓表的總電阻較大,根據(jù)并聯(lián)電路電壓分配特點(diǎn),只有當(dāng)滑動(dòng)變阻器電阻較小時(shí),調(diào)節(jié)變阻箱電阻,才能近似認(rèn)為接入滑動(dòng)變阻器的并聯(lián)支路總電壓不變化,即滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值小的,即選R1。 (2) 實(shí)物圖連線如圖所示,(3)近似認(rèn)
24、為電壓表所在電路的總電壓不變,根據(jù)串聯(lián) 電路中分壓規(guī)律: 則RV=4R=2 520 (4)由歐姆定律可知,I滿= 1 mA,故選D。 答案:(1)R1(2)見解析圖(3)2 520(4)D,【反思?xì)w納】測(cè)量電阻的其他方法 1.替代法測(cè)電阻 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。,2.比較法(含電橋法)測(cè)電阻 如圖所示,讀得電阻箱R1的阻值及 的示數(shù)I1、I2, 可得Rx= 。如果考慮電流表內(nèi)阻的影響,則 I1(Rx+RA
25、1)=I2(R1+RA2)。,3.半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻 電路圖如圖所示 實(shí)驗(yàn)步驟: (1)斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R0,使 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 的示數(shù) 為 ; (3)由上可得RA=R。,4.半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻 (1)開關(guān)S1、S2均斷開的情況下,先將R0的 滑片P調(diào)至a端,然后閉合S1、S2,調(diào)節(jié)R0, 使電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。 (2)斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)R的阻值,使電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿 刻度的一半。此時(shí)電阻箱R接入電路中的阻值為被測(cè)電 壓表的內(nèi)阻測(cè)量值。,【強(qiáng)化訓(xùn)練】 常見測(cè)電阻的方法有:伏安法、伏阻法、安阻法、替代法、半偏法、歐姆法等。現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上
26、有下列器材: A.待測(cè)電阻R(阻值約10 k) B.滑動(dòng)變阻器R1(01 k) C.電阻箱R0(99 999.9 ),D.電流計(jì)G(500 A,內(nèi)阻不可忽略) E.電壓表V(3 V,內(nèi)阻約3 k) F.直流電源E(3 V,內(nèi)阻不計(jì)) G.開關(guān)、導(dǎo)線若干,(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖a所示的測(cè)量電路,請(qǐng)指出他的設(shè)計(jì)中存在的問題(指出兩處即可): _____________________________; _____________________________。 (2)乙同學(xué)用圖b所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 請(qǐng)?jiān)趫Dc中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實(shí)物電路的連接;,將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭移到__________(
27、選填“左” 或“右”)端,再接通開關(guān)S;保持S2斷開,閉合S1,調(diào)節(jié)R1使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)至某一位置,并記下電流I1; 斷開S1,保持R1不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R0使得電流計(jì)讀數(shù)為__________時(shí),R0的讀數(shù)即為待測(cè)電阻的阻值。,(3)丙同學(xué)查得電流計(jì)的內(nèi)阻為Rg,采用圖d進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 改變電阻箱電阻,讀出電流計(jì)相應(yīng)的示數(shù)I,由測(cè)得的數(shù) 據(jù)作出 -R0圖象如圖e所示,圖線縱軸截距為m,斜率為 k,則待測(cè)電阻R的阻值為__________。,【解析】(1)題圖a采用伏安法測(cè)電阻,當(dāng)待測(cè)電阻遠(yuǎn)大于靈敏電流計(jì)的內(nèi)電阻時(shí),靈敏電流計(jì)應(yīng)內(nèi)接以減小實(shí)驗(yàn)誤差;由于滑動(dòng)變阻器全值電阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻,采用限流式接法時(shí),調(diào)節(jié)滑片位置,電路總電阻變化不大,因此電壓表、靈敏電流計(jì)示數(shù)變化不大,無法用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法。,(2)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法時(shí),接通電路前應(yīng)使待測(cè)電路兩端電壓為零,所以R1滑片初始位置應(yīng)在左端;應(yīng)用替代法測(cè)電阻時(shí),應(yīng)使電流值不變,所以調(diào)節(jié)R0使得電流計(jì)讀數(shù)為I1 以達(dá)到等效替代的作用。,(3)由閉合電路歐姆定律可知,I= ,變形后可 得: ,結(jié)合圖象可知,圖象斜率 k= ,縱軸截距m= (R+Rg),解兩式得:R= -Rg。,答案: (1)靈敏電流計(jì)外接滑動(dòng)變阻器采用限流 式接法 (2)如圖所示 左I1(3) -Rg,
（全國(guó)通用版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)八 測(cè)定金屬的電阻率課件.ppt
