高考物理一輪復習 實驗7 測定金屬的電阻率課件.ppt

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,必考部分,第七章 恒定電流,,實驗七 測定金屬的電阻率,網(wǎng)控基礎點 讀讀有底氣,重視實驗操作 提高實驗技巧,4．U、I測量 把滑動變阻器的滑動片調節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經檢查確認無誤后，閉合開關S，改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內，斷開開關S. 5.拆去實驗線路，整理好實驗器材．,三、注意事項 1．本實驗中被測金屬導線的電阻值較小，因此實驗電路一般采用電流表外接法． 2．實驗連線時，應先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關、電流表、待測金屬導線、滑動變阻器連成主干線路(閉合電路)，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導線的兩端． 3．測量被測金屬導線的有效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即電壓表兩端點間的待測導線長度，測量時應將導線拉直，反復測量三次，求其平均值． 4．測金屬導線直徑一定要選三個不同部位進行測量，求其平均值．,四、誤差分析 1．金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得，直徑的測量是產生誤差的主要來源之一． 2．采用伏安法測量金屬絲的電阻時，由于采用的是電流表外接法，測量值小于真實值，使電阻率的測量值偏?。?3．金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差． 4．由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差．,研細核心點 練透實驗題,[調研1] 某同學通過實驗測定一阻值約為5 Ω的電阻Rx的阻值． (1)現(xiàn)有電源(4 V，內阻可不計)、滑動變阻器(0～50 Ω，額定電流2 A)、開關和導線若干，以及下列電表： A．電流表(0～3 A，內阻約0.025 Ω) B．電流表(0～0.6 A，內阻約0.125 Ω) C．電壓表(0～3 V，內阻約3 kΩ) D．電壓表(0～15 V，內阻約15 kΩ),[考點一] 器材選擇和電表讀數(shù),[試題調研],為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用________，電壓表應選用________(選填器材前的字母)；實驗電路應采用下圖中的________(填“甲”或“乙”)．,,,[答案] (1)B C 甲 (2)5.2,常用電表的讀數(shù)原則 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行讀數(shù)即可． (1)0～3 V的電壓表和0～3 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和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0～15 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0～0.6 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．,名師歸納點題破疑,1－1.如圖甲所示的電表使用0.6 A量程時，對應刻度盤上每一小格代表_______A，圖中表針示數(shù)是_______A；當使用3 A量程時，對應刻度盤上每一小格代表_______A，圖中表針示數(shù)為_______A． (2)如圖乙所示的電表使用較小量程時，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，則這時表盤刻度每小格表示________V，圖中表針示數(shù)為________V. 甲 乙,[類題練熟],,答案：(1)0.02 0.44 0.1 2.20 (2)0.1 1.70 0.5 8.5,解析：(1)電流表使用0.6 A量程時，刻度盤上的每一小格表示0.02 A，表針示數(shù)為0.44 A；當使用3 A量程時，每一小格表示0.1 A，表針示數(shù)為2.20 A． (2)電壓表使用3 V量程時，每小格表示0.1 V，表針示數(shù)為1.70 V；使用15 V量程時，每小格表示0.5 V，表針示數(shù)為8.5 V.,[調研2] 在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，某同學進行了如下測量： (1)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度．測量3次，求出其平均值l.其中一次測量結果如圖甲所示，金屬絲的一端與刻度尺的零刻線對齊，圖中讀數(shù)為________cm.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值d.其中一次測量結果如圖乙所示，圖中讀數(shù)為________mm.,[考點二] 數(shù)據(jù)處理與誤差分析,[試題調研],(2)采用如圖丙所示的電路測量金屬絲AB的電阻，電阻的測量值比真實值________(填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝________(用直接測量的物理量表示)計算出金屬絲的電阻率．,,名師歸納點題破疑,2－1.(2015·淮安一中月考)用伏安法測量電阻阻值R，并求出電阻率ρ.給定電壓表(內阻約為50 kΩ)、電流表(內阻約為40 Ω)、滑動變阻器、電源、開關、待測電阻(約為250 Ω)及導線若干．,[類題練熟],,,(1)如圖甲所示電路圖中，電壓表應接________(填“a”或“b”)點． (2)圖乙中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U，的值，試作圖并求出電阻阻值R＝________Ω.(保留3位有效數(shù)字) (3)待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標為50分度的卡尺測量其長度與直徑，結果分別如圖丙、丁所示．由圖可知其長度為________mm，直徑為________mm. (4)由以上數(shù)據(jù)可求出ρ＝________Ω·m.(保留3位有效數(shù)字),答案：(1)a (2)作圖見解析 229(221～237均可) (3)8.04 1.92 (4)8.24×10－2,,[調研3] 某興趣小組欲通過測定工業(yè)污水(含多種重金屬離子)的電阻率來判斷某工廠廢水是否達到排放標準(一般工業(yè)廢水電阻率的達標值ρ≥200 Ω·m)．如圖所示為該同學所用盛水容器，其左、右兩側面為金屬薄板(電阻極小)，其余四面由絕緣材料制成，左右兩側帶有接線柱．容器內表面長a＝40 cm，寬b＝20 cm，高c＝10 cm.將水樣注滿容器后，進行以下操作：,[考點三] 實驗改進與創(chuàng)新,[試題調研],,(1)分別用多用電表歐姆擋的“×100”、“×1 k”兩擋粗測水樣的電阻值時，表盤上指針分別如圖甲、乙所示，則所測水樣的電阻約為 ________Ω.,,甲,(2)為更精確地測量所取水樣的電阻，該小組從實驗室中找到如下實驗器材： A．電流表(量程5 mA，電阻RA為50 Ω) B．電壓表(量程15 V，電阻RV約為10 kΩ) C．滑動變阻器(0～20 Ω，額定電流1 A) D．電源(12 V，內阻約10 Ω) E．開關一只、導線若干,,乙,請在實物圖中完成電路連接．,,(3)正確連接電路后，閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量步驟，測出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請在如圖所示的坐標紙中作出U－I關系圖線． (4)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為________ Ω·m.據(jù)此可知，所得水樣在電阻率這一指標上________(填“達標”或“不達標”)．,[解析] (1)歐姆表的讀數(shù)應以甲圖為準，R＝17.5×100 Ω＝1 750 Ω. (2)因為要精確測量電阻值，需要電路中電壓有較大的變化范圍，而滑動變阻器阻值又遠小于待測電阻，所以連線時滑動變阻器要用分壓式接法；又因為電流表內阻已知，則采用電流表內接法，電路連接如圖所示．,[答案] (1)1 750 (2)見解析圖 (3)見解析圖 (4)137.2(120～145) 不達標,高考命題常涉及的幾種創(chuàng)新角度 1．要測量圓桶形薄片的電阻率，可將圓桶展開，相當于測量薄的長方體的電阻率． 2．要測量液體的電阻率，可將液體裝入長方體或圓柱體的容器，進行測量． 3．測量電阻時還可以使用半偏法、多用電表直接測量、電橋法、雙電流表法、雙電壓表法等． 4．可將電阻絲緊密的纏繞在圓柱形鉛筆上30～50匝，測量總長度；然后求出直徑．,名師歸納點題破疑,3－1.(2013·重慶理綜)某同學對有故障的電熱毯進行探究，圖甲是電熱毯的電路示意圖，其中電熱線和導線通過金屬接線片連接．圖乙為實驗電路實物圖，A、B為測試表筆，電壓表內阻很大，可視為理想電表．,[類題練熟],,甲,乙,(1)請在虛線框內畫出與圖乙對應的電路圖．,,(2)斷開K1，用上述測試電路在1和1′之間檢測得知電熱線無故障，然后測得電熱線的U－I曲線如圖丙所示，已知電熱線材料的電阻率為2.8×10－7 Ω·m，電熱線的直徑為 0.200 mm.可求得此電熱線的電阻為________kΩ，總長度為________m．(結果均保留兩位有效數(shù)字),,丙,(3)為了進一步檢查故障，該同學閉合開關K1和K2，用表筆A和B分別對圖甲中所示的各點進行測試，部分測試結果如下表所示．由此測試結果可判斷出電路中有斷路，位置在________(填“1和2′”、“1′和2′”、“2和3”或“2′和3′”)之間.,答案：(1)見解析圖 (2)0.58(0.57～0.59之間) 65(64～66均可) (3)1′和2′,,