2019-2020年高三物理一轮复习 7.7 测定金属的电阻率教学案+同步作业.doc

2019-2020年高三物理一轮复习 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 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RU/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】 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，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/V01.03.05.07.09.011.0I/A02265109155175240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UI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 xx.12.4张甸中学高三物理一轮复习作业课题：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，K1为单刀双掷开关，V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，K1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)