高三物理一轮复习 7.7 测定金属的电阻率教学案+同步作业.doc

1、用心 爱心 专心 - 1 -课题：7.7 测定金属的电阻率实验目的1学会正确使用螺旋测微器及正确读数方法2测定金属的电阻率实验原理1螺旋测微器的构造原理及读数(1)螺旋测微器的构造：如图所示是常用的螺旋测微器它的小砧 A 和固定刻度 S 固定在 U 形框架 F 上旋钮 K、微调旋钮 K和可动刻度 H、测微螺杆 P 连在一起，通过精密螺纹套在 S 上(2)螺旋测微器的原理： 测微螺杆 P 与固定刻度 S 之间的精密螺纹的螺距为 0.5 mm，即旋钮K 每旋转一周， P 前进或后退 0.5 mm，可动刻度 H 上的刻度为 50 等份，每转动一小格， P 前进或后退 0.01 mm.即螺旋测微器的精

2、确度为 0.01 mm.读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺(3)读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动度读出刻测量值(毫米)固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(毫米)2测出金属导线的长度 l 和它的直径 d，计算出导线的横截面积 S，再用伏安法测出金属导线的电阻 R ,由电阻定律得金属导线的电阻率 .实验器材被测金属导线、螺旋测微器、米尺、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器、导线若干实验步骤一、测量直径1用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同的位置各测一次直径，求出其平均值 d.二、连接电路及测量

3、2. 按右图所示电路图连结好用伏安法测电阻的实验电路3用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，闭合开关 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，断开开关 S.求出导线电阻 R 的平均值三、数据处理、整理器材5将测得 R、 l、 d 的值，代入电阻率计算公式 中，计算出金属导线的电阻率6 拆去实验电路，整理好实验器材注意事项1本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须用电流表外接法2实验连线时，应先从电源的正

4、极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端3测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直4在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度 I 不宜过大(电流表用 00.6 A 量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大5求 R 的平均值可用两种方法：第一种是用 R U/I 算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象( UI 图线)来求出若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线

5、时要尽可能的让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑误差分析1测量金属丝直径时出现误差：(1)金属丝本身直径并不严格均匀；(2)螺旋测微器本身有误差；(3)读数时观测有误差因此测量时要在金属丝的不同部位，且不同方向上多测几次2测量金属丝长度时出现误差：(1)长度为接入电路的有效长度；(2)读数时观测有误差，因此要把金属丝拉紧拉直，测量时在接线柱压线处测，多测几次3电阻 R 测量本身有误差，因用外接法 R 测 R 真 因此 测 真 用心 爱心 专心 - 2 -4通电电流过大，时间过长，金属丝发热、电阻率变化测量时要迅速果断，避免其发热. 题型 1 仪器选取及电路设计【例 1】

6、 某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为 5 ，为了使测量结果尽量准确，从实验室找到以下供选择的器材：A电池组(3 V，内阻约 1 )B电流表 A1(03 A，内阻 0.012 5 )C电流表 A2(00.6 A，内阻约 0.125 )D电压表 V1(03 V，内阻 4 k)E电压表 V2(015 V，内阻 15 k)F滑动变阻器 R1(020 ，允许最大电流 1 A)G滑动变阻器 R2(02 000 ，允许最大电流 0.3 A)H开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用_(填写仪器前字母代号)(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻 Rx 在组成测量电路时

7、，应采用安培表_接法，将设计的电路图画在方框内(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径 d 的读数如图，则读数为_ mm.(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 _.【例 2】 某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计)，两电极相距 L0.700 m，其间充满待测的导电溶液用下图器材进行测量：电压表(量程 15 V，内阻约 30k)、电流表 (量程 300 A，内阻约 50 )、滑动变阻器(100 ，1 A)、电池组(电动势 E12V，内阻 r6 )、单刀单掷开关一个、导线若干下表是他测量通过管

8、中导电液柱的电流及两端电压的实验数据实验中他还用 20 分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如下：U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0I/A 0 22 65 109 155 175 240根据以上所述请回答下面的问题：(1)玻璃管内径 d 的测量值为_ cm；(2)根据表中数据在下图坐标中描点，请作出 U I 图象，根据图象求出电阻 R_(保留两位)(3)计算导电溶液的电阻率表达式是 _(用 R、 d、 L 表示)，测量值为_m(保留两位)；(4)请在虚线框内画出测量导电溶液电阻的电路图，并在实物图中补画出未连接的导线用心 爱心 专心 - 3 -张甸中学高三物理一轮复

9、习作业课题：7.7 测定金属的电阻率 编制：胡光磊 审核：王昭民 班级_ 姓名_1.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度 L，金属丝的电阻大约为 5 ，先用伏安法测出金属丝的电阻Rx，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率(1)从图中读出金属丝的直径为_ mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A电压表 03 V，内阻 10 k B电压表 015 V，内阻 50 kC电流表 00.6 A，内阻 0.05 D电流表 03 A，内阻 0.01 E滑动变阻器，010 F滑动变阻器，0100 要求较准确地测出其阻

10、值，电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_ (填序号)实验中实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误错误 1_错误 2_ 2一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段长为 L 的电线，并测得其直径为 D，用多用电表测其电阻发现阻值小于 1 .为提高测量的精度，他从下图器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(下图中用 Rx表示)的电阻A电源 E：电动势为 3.0 V，内阻不计B电压表 V1：量程为 03.0 V，内阻约为 2 kC电压表 V2：量程为 015.0 V，内阻约为 6 kD电流表 A1：量程为 00.6 A，内阻约为 1 E电流

11、表 A2：量程为 03.0 A，内阻约为 0.1 F滑动变阻器 R1：最大阻值 5 ，额定电流 2.0 AG滑动变阻器 R2：最大阻值 1 k，额定电流 1.0 AH开关 S 一个，导线若干(1)实验时电压表选_；电流表选_；滑动变阻器选_(填元件符号)(2)请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中表明元件符号(3)在实物图中用笔画线替代导线连接元件(4)某次测量时，电压表示数为 U，电流表示数为 I，则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为 _.3某研究性学习小组设计了如图(1)所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系图中 E 为直流电源，K 为开关，K 1为单刀双掷开关，V

12、为电压表，A 为多量程电流表，R 为滑动变阻器， Rx为待测稀盐水溶液液柱(1)实验时，闭合 K 之前应将 R 的滑片 P 置于_(填“ C”或“ D”)端；当用电流表外接法测量 Rx的阻值时，K 1应置于位置_(填“1”或“2”)(2)在一定条件下，用电流表内、外接法得到 Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如图(2)所示(不计由于通电导致的化学变化)实验中 Rx的通电面积为 20 cm2，长度为 20 cm，用内接法测得 Rx的阻值是 3 500 ，则其2011.12.4用心 爱心 专心 - 4 -电阻率为_ m.由图中对应曲线 _ (填 “1”或“2”)可得此时溶液浓度约为_ %(结果保留两位有效数字)