高考物理一轮复习实验测定金属导体电阻率电阻的测量学案无答案新人教版

第4课时实验：测定金属导体电阻率电阻的测量【要点导学】1．滑动变阻器的两种接法：在图7-4-1中分别画出限流接法和分压接法．并讨论两种接法的好处。图7-4-12．伏安外接法和内接法的区别是什么?在图7-4-2中画出电路图并进行误差分析。图7-4-23.游标卡尺和螺旋测微仪的读数。（1）游标卡尺：①　以游标尺零刻线位置为准，在主尺上读取毫米数Ｌ．②　看游标尺上第几条刻线与主尺上的某一刻线（不管是第几条刻线）对齐，从游标上读出毫米以下的小数为，式中为与主尺某刻线对齐的游标尺第条刻线，为该游标卡尺的精度．③　得出读数为．注意点：①　游标卡尺的精度分三种：游标尺10分度的精度为0.1mm，20分度的精度为0.05mm，50分度的精度为0.02mm；②　游标卡尺不需要估读．（2）螺旋测微器：螺旋测微器读数时，先从固定刻度上读出露出的刻度值，注意固定刻度上有整毫米和半毫米两行刻度线，若半毫米刻度线未露出，则只读其整毫米部分，若半毫米刻度线已露出，则连同半毫米读出；再读可动刻度部分的读数，看可动刻度转过多少，即可动读数，再乘以精确度，两者相加即为被测物体长度．用公式表示为L＝A＋0.01mm×n．式中L为被测物体长度的测量值，A为固定刻度的读数，n为可动刻度上的读数，n要估读，单位全部用毫米．【典型例题】【例1】如图7-4-3所示，游标卡尺的示数为cm；螺旋测微器的示数为mm．图7-4-3【例2】某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值．(1)现有电源(4V，内阻可不计)，滑动变阻器(0～50Ω，额定电流2A4\n)，开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表(0～3A，内阻约0.025Ω)B．电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω)C．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)D．电压表(0～15V，内阻约15kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用下图中的________(选填“甲”或“乙”)(2)下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成实物间的连线．(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx＝＝________Ω(保留两位有效数字)．(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________．(选填选项前的字母)A．电流表测量值小于流经Rx的电流值B．电流表测量值大于流经Rx的电流值C．电压表测量值小于Rx两端的电压值D．电压表测量值大于Rx两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映U－x关系的示意图中正确的是________．【例3】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L＝0.700m，其间充满待测的导电溶液．用如下器材进行测量：电压表（量程15V，电阻约30kΩ）、电流表（量程300μＡ，内阻约50Ω）、滑动变阻器（100Ω，１Ａ）、电池组（电动势E＝12V，内阻r＝6Ω）、单刀单掷开关一个、导线若干．下表是他测量通过管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，结果如图乙所示．图7-5-6丙4\n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）根据表中数据在图丙坐标中已描点，请作出U-I图象，根据图象求出电阻R＝Ω（保留两位有效数字）；（3）计算导电溶液的电阻率的表达式是ρ＝（用R、d、L表示），测量值为Ω·ｍ（保留两位有效数字）；（4）请在图甲中补画出未连接的导线．【例4】在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)．(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为：电池组(电动势3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用下图中的______图(选填“甲”或“乙”)．(3)下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据(2)所选的电路图，补充完成实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线．由图线得到金属丝的阻值Rx＝________Ω(保留两位有效数字)．(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)．A．1×10－2Ω·mB．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·mD．1×10－8Ω·m4\n第4课时实验：测定金属导体电阻率电阻的测量（作业）1.用伏安法测量某电阻Rx阻值，现有实验器材如下：直流电源E：电动势3V，内阻不计待测电阻Rx（阻值大约为5Ω，额定功率为1.8W）电流表A1（0~0.6A，内阻约为0.02Ω）电流表A2（0~3A，内阻约为0.05Ω）电压表V1（0~3V，内阻约为3kΩ）图7-4-7电压表V2（0~15V，内阻约为15kΩ）滑动变阻器R1（0~20Ω）滑动变阻器R2（0~500Ω）（1）待测电阻Rx额定电压约为；额定电流约为多大；（2）为了较准确测量Rx阻值，保证器材的安全，且操作方便，电流表、电压表、滑动变阻器应选择，并在方框内7-4-7画出实验电路图。2.某待测电阻Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A．电流表A1（量程150mA，内阻约为10Ω）B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω）C．定值电阻R0=100Ω图7-4-8D．滑动变阻器R，最大阻值约为10ΩE．电源E，电动势E=4V（内阻不计）F．电键S及导线若干（1）根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3，请你在虚线框内7-4-8画出测量Rx的一种实验原理图（图中元件使用题干中相应英文字母符号标注）。（2）实验时电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，用已知的和测得的物理量表示Rx=__________。（用字母表示）3.图甲为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现要测量该材料的电阻率:(1)首先用多用电表的欧姆挡(倍率为×100Ω)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数R=Ω.图7-4-9(2)用螺旋测微器测量此新型导电材料棒直径d,测量结果如图丙所示，则d=mm.；(3)采用以下器材用伏安法尽可能准确地测量其电阻:A.电流表:量程为0.6A，内阻约为0.2Ω；B.电压表:量程为3V，内阻约为3kΩ;C.滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1A；D.电源E：电动势6V；E.电键S,导线若干，请在方框7-4-9中画出实验原理电路图。(4)如果(3)实验电路中电流表示数为I,电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d,则该材料的电阻率ρ=(用I、U、L、d表示）。4