2019-2020年高三物理一轮复习 05 探究导体电阻影响因素导学案.doc

2019-2020年高三物理一轮复习 05 探究导体电阻影响因素导学案【课题】探究导体电阻的影响因素、测金属电阻率【目标】1、通过控制变量法探究导体电阻的影响因素；2、掌握测金属电阻率的方法;3、学会使用多用电表【导入】一、探究导体电阻的影响因素实验1通过实验在长度、横截面积、材料三个因素中，保持_个因素不变，比较第三个因素的影响；然后研究另外两个因素的影响如图，a 、b、c、d是四条不同的金属导体在长度、横截面积、材料三个因素方面；b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同；b与a长度不同；c与a横截面积不同；d与a材料不同 图中四段导体是串联的，每段导体两端的电压与它们的电阻成正比，因此，用电压表分别测量a、b、c、d两端的电压，就能知道它们的电阻之比 比较a、b的电阻之比与它们的长度之比；比较a、c的电阻之比与它们的横截面积之比；比较a、d的电阻是否相等这样就可以得出长度、横截面积、材料这三个因素与电阻的关系。改变滑动变阻器滑片的位置，可以获得多组实验数据以得到更可靠的结论。 这个实验利用得到的是电阻与导线长度、横截面积的比例关系，实验中不必测量电阻大小的数值 结论：_。实验2探究导体电阻与材料的关系 选择至少两种不同材料的导体（例如镍铬合金丝和康铜丝），测出它们的长度、横截面积和电阻，利用实验一的等式结论分别计算出等式中的比例系数。这个比例系数叫做_。二、测定金属的电阻率由于该实验中选用的被测电阻丝的电阻较小，所以测量电路应该选用伏安法中的电流表外接法。本实验对电压的调节范围没有特殊要求，被测电阻又较小，因此供电电路可以选用限流电路。本实验通过的由于金属的电阻率随温度的升高而变大，因此实验中通电时间不能太长，电流也不宜太大，以免电阻丝发热后电阻率发生较明显的变化。由于选用限流电路，为保护电表和电源，闭合电键开始实验前应该注意滑动触头的位置，使滑动变阻器接入电路部分的电阻值最大。【导研】例1“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图所示，abcd是四种不同的金属丝。现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示。（1）电路图中四种金属丝应分别选上表中的_（用编号表示）。（2）某学生对实验数据分析归纳出：电路图中四种金属丝的电阻R与长度L、横截面积S的关系可用比例式RL/S来表示。你认为是否正确，为什么？ （3）在交流与合作时，有位学生提出用图所示的电路，只要将图中P端分别和1、2、3、4相接，读出电流，利用电阻跟电流成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，请你对其作出评价。例2 某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率。所用的器材包括：输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺）、米尺、电阻箱、开关和导线等。（1）他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹，金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图 （2）实验的主要步骤如下：正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；读出电流表的示数，记录金属夹的位置；断开开关，_，合上开关，重复的操作。（3）该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了图15的关系图线，其斜率为_A-1m-1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了_的电阻之和。（4）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示。金属丝的直径是_。图中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_,其数值和单位为_（保留三位有效数字）。 例3有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图甲所示此金属管线长约30Cm，电阻约10已知这种金属的电阻率为，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0,现有如下器材可选：A毫米刻度尺 B螺旋测微器C电流表Al(600mA，1.0)；D电流表A2(3A，0.1)E电压表V(3V，6K)； F滑动变阻器R1(2K，O5A)G滑动变阻器R2(10，2A)H蓄电池E(6V，O05 )I开关一个，带夹子的导线若干（1）上列器材中，应选用的器材有_（2）在上面方框中画出你所设计的电路图，并把图乙的实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值（3）实验中要测量的物理量有，计算金属管线内部空问截面积S0的表达式为：S0=【导练】1、某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“lk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表；电压表：量程5V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5k；导线若干。 回答下列问题：（1）将多用电表挡位调到电阻“lk”挡再将红表笔和黑表笔 ，调零点。(2)将图(a)中多用电表的红表笔和 (填“l”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示。多用电表和电压表的读数分别为 k和 V(4)调节滑动变阻器的滑片使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4 .00V 。从测量数据可知，电压表的内阻为 k。2、为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择倍率的电阻档(填：“10”或“1k”)，并再进行测量，多用表的示数如图(a)所示，测量结果为。(2)将待测元件(额定电压9V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图(b)所示。添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到档(填：“直流电压10V”或“直流电压50V”)。3、如图所示是学生实验用的多用表刻度盘，当选用量程为25V的电压档测量电压时，表针指于图示位置，则所测电压为_V；当选用量程为100mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA；若选用倍率为“100”的电阻档测电阻时，表针也指于同一位置，则所测电阻的阻值为_；用多用表测电阻所运用的原理是_ _