JINSHUSIDIANZULVDECELIANG實(shí)驗(yàn)2

金屬絲電阻率的測量明確原理提煉方法/精析典題提升能力第十一章學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握測量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)原理和方法.2.了解伏安法測電阻的思路及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法.內(nèi)容索引明確原理提煉方法Part1精析典題

提升能力Part2Part

1明確原理

提煉方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，如圖，取一段金屬電阻絲連接到電路中，測出電阻絲的一、實(shí)驗(yàn)思路

、

和直徑d(S＝

)，由R＝

得：ρ＝

(用R、S、l表示)＝

(用R、d、l表示)，從而計(jì)算出該電阻絲所用材料的電阻率.電阻R長度l1.電阻的測量根據(jù)伏安法測電阻的思想：用電壓表測電阻絲兩端的電壓，用電流表測電阻絲中的電流，讀出多組電壓、電流值，通過U－I圖像求R.2.電阻絲有效長度的測量用

測量電阻絲

的有效長度l.反復(fù)測量多次，得到有效長度的平均值.二、物理量的測量刻度尺接入電路3.電阻絲直徑的測量電阻絲比較細(xì)，所以我們采用累積的方法測量，或選取

或__________來測量電阻絲的直徑d.在不同位置測量三次，取平均值d后，根據(jù)S＝

計(jì)算出電阻絲的橫截面積S.螺旋測微器游標(biāo)卡尺1.數(shù)據(jù)處理(1)公式法求電阻：測量多組

、

值，求出對應(yīng)的電阻后取平均值，不能對電流、電壓取平均值.(2)圖像法求電阻：作出U－I圖像，由圖像的

求出電阻值，在設(shè)定標(biāo)度時要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時要讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮.三、數(shù)據(jù)分析電流電壓斜率2.誤差分析(1)電阻絲通電時溫度升高，使所測電阻率比常溫下電阻率略大.(2)電阻絲長度及電阻絲直徑測量不準(zhǔn)確.返回Part

2精析典題提升能力一、實(shí)驗(yàn)原理和操作

在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中：(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖所示，則該金屬絲直徑的測量值d＝______________________mm.例10.384(0.383～0.385均可)螺旋測微器固定刻度示數(shù)為零，可動刻度示數(shù)為38.4×0.01mm＝0.384mm，故d＝0.384mm.(2)請根據(jù)如圖甲所示電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)驗(yàn)器材連接起來，并使滑動變阻器的滑片P置于b端時接通電路后的電流最小.答案見解析圖接法如圖所示.(3)若通過測量可知，金屬絲的長度為l，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，對應(yīng)金屬絲兩端的電壓為U，由此可計(jì)算得出金屬絲的電阻率ρ＝_____.(用題目所給字母和通用數(shù)學(xué)符號表示)二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

在“測定金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測量儀器均已校準(zhǔn).待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm.(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為________________________mm(該值接近多次測量的平均值).例20.398(0.397～0.399均正確)螺旋測微器的讀數(shù)為0＋39.8×0.01mm＝0.398mm.(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為電池組(3V)、電流表、電壓表、滑動變阻器R(0～20Ω，額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干.某小組同學(xué)利用以上器材按照圖正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520(3)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U－I坐標(biāo)系，如圖所示，圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點(diǎn).請?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U－I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝___________________Ω(保留兩位有效數(shù)字).4.4(4.3～4.7均可)答案見解析圖次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520圖線應(yīng)過原點(diǎn)，選盡可能多的點(diǎn)連成一條直線，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去，如圖所示.圖線的斜率表示金屬絲的電阻，因此金屬絲的電阻值Rx≈4.4Ω.(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為_____.(π取3.14)A.1×10－2Ω·m B.1×10－3Ω·mC.1×10－6Ω·m D.1×10－8Ω·mC

某同學(xué)測量一段長度已知的電阻絲的電阻率.實(shí)驗(yàn)操作如下：(1)螺旋測微器如圖所示.在測量電阻絲的直徑時，先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間，使電阻絲與測微螺桿、測砧剛好接觸，再旋動_____(選填“A”“B”或“C”)，直到聽到“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時防止螺旋測微器損壞.例3CA起固定作用，便于讀數(shù)；B為粗調(diào)，調(diào)節(jié)B使電阻絲與測微螺桿、測砧剛好接觸；然后調(diào)節(jié)C，C起微調(diào)作用.(2)選擇電阻絲的______(選填“同一”或“不同”)位置進(jìn)行多次測量，取其平均值作為電阻絲的直徑.不同電阻絲電阻R＝

，測量一段電阻絲的電阻，S為這段電阻絲的橫截面積，而不是某位置處的橫截面積，故應(yīng)在不同位置進(jìn)行多次測量，取其平均值作為電阻絲的直徑以減小誤差.(3)圖甲中Rx為待測電阻絲.請用筆畫線代替導(dǎo)線，將滑動變阻器接入圖乙實(shí)物電路中的正確位置.答案如圖所示(4)為測量Rx，利用圖甲所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1－I1關(guān)系圖像如圖所示.接著，將電壓表改接在a、b兩端，測得5組電壓U2和電流I2的值，數(shù)據(jù)見下表：請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖中方格紙上作出U2－I2圖像.U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0答案如圖所示把U2和I2的數(shù)據(jù)在方格紙中描點(diǎn)，用過原點(diǎn)的直線把它們連在一起，讓盡可能多的點(diǎn)在直線上.返回(5)由此，可求得電阻絲的阻值Rx＝______________