高考物理一轮复习 实验7 测定金属的电阻率课件.ppt

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,必考部分,第七章 恒定电流,,实验七 测定金属的电阻率,网控基础点 读读有底气,重视实验操作 提高实验技巧,4．U、I测量 把滑动变阻器的滑动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，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S. 5.拆去实验线路，整理好实验器材．,三、注意事项 1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法． 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，反复测量三次，求其平均值． 4．测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值．,四、误差分析 1．金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一． 2．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小． 3．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差． 4．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差．,研细核心点 练透实验题,[调研1] 某同学通过实验测定一阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值． (1)现有电源(4 V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表： A．电流表(0～3 A，内阻约0.025 Ω) B．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω) C．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ) D．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ),[考点一] 器材选择和电表读数,[试题调研],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________(填“甲”或“乙”)．,,,[答案] (1)B C 甲 (2)5.2,常用电表的读数原则 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可． (1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位． (2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V. (3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A．,名师归纳点题破疑,1－1.如图甲所示的电表使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_______A，图中表针示数是_______A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_______A，图中表针示数为_______A． (2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示_______V，图中表针的示数为________V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________V，图中表针示数为________V. 甲 乙,[类题练熟],,答案：(1)0.02 0.44 0.1 2.20 (2)0.1 1.70 0.5 8.5,解析：(1)电流表使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格表示0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A量程时，每一小格表示0.1 A，表针示数为2.20 A． (2)电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V.,[调研2] 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量： (1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm.,[考点二] 数据处理与误差分析,[试题调研],(2)采用如图丙所示的电路测量金属丝AB的电阻，电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝________(用直接测量的物理量表示)计算出金属丝的电阻率．,,名师归纳点题破疑,2－1.(2015·淮安一中月考)用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50 kΩ)、电流表(内阻约为40 Ω)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250 Ω)及导线若干．,[类题练熟],,,(1)如图甲所示电路图中，电压表应接________(填“a”或“b”)点． (2)图乙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U，的值，试作图并求出电阻阻值R＝________Ω.(保留3位有效数字) (3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图丙、丁所示．由图可知其长度为________mm，直径为________mm. (4)由以上数据可求出ρ＝________Ω·m.(保留3位有效数字),答案：(1)a (2)作图见解析 229(221～237均可) (3)8.04 1.92 (4)8.24×10－2,,[调研3] 某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值ρ≥200 Ω·m)．如图所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱．容器内表面长a＝40 cm，宽b＝20 cm，高c＝10 cm.将水样注满容器后，进行以下操作：,[考点三] 实验改进与创新,[试题调研],,(1)分别用多用电表欧姆挡的“×100”、“×1 k”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针分别如图甲、乙所示，则所测水样的电阻约为 ________Ω.,,甲,(2)为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A．电流表(量程5 mA，电阻RA为50 Ω) B．电压表(量程15 V，电阻RV约为10 kΩ) C．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A) D．电源(12 V，内阻约10 Ω) E．开关一只、导线若干,,乙,请在实物图中完成电路连接．,,(3)正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，测出一系列数据如下表所示，请在如图所示的坐标纸中作出U－I关系图线． (4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为________ Ω·m.据此可知，所得水样在电阻率这一指标上________(填“达标”或“不达标”)．,[解析] (1)欧姆表的读数应以甲图为准，R＝17.5×100 Ω＝1 750 Ω. (2)因为要精确测量电阻值，需要电路中电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻，所以连线时滑动变阻器要用分压式接法；又因为电流表内阻已知，则采用电流表内接法，电路连接如图所示．,[答案] (1)1 750 (2)见解析图 (3)见解析图 (4)137.2(120～145) 不达标,高考命题常涉及的几种创新角度 1．要测量圆桶形薄片的电阻率，可将圆桶展开，相当于测量薄的长方体的电阻率． 2．要测量液体的电阻率，可将液体装入长方体或圆柱体的容器，进行测量． 3．测量电阻时还可以使用半偏法、多用电表直接测量、电桥法、双电流表法、双电压表法等． 4．可将电阻丝紧密的缠绕在圆柱形铅笔上30～50匝，测量总长度；然后求出直径．,名师归纳点题破疑,3－1.(2013·重庆理综)某同学对有故障的电热毯进行探究，图甲是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接．图乙为实验电路实物图，A、B为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表．,[类题练熟],,甲,乙,(1)请在虚线框内画出与图乙对应的电路图．,,(2)断开K1，用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U－I曲线如图丙所示，已知电热线材料的电阻率为2.8×10－7 Ω·m，电热线的直径为 0.200 mm.可求得此电热线的电阻为________kΩ，总长度为________m．(结果均保留两位有效数字),,丙,(3)为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对图甲中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示．由此测试结果可判断出电路中有断路，位置在________(填“1和2′”、“1′和2′”、“2和3”或“2′和3′”)之间.,答案：(1)见解析图 (2)0.58(0.57～0.59之间) 65(64～66均可) (3)1′和2′,,