探究決定導(dǎo)線電阻的因素

1、第3講 實(shí)驗(yàn)五 探究決定導(dǎo)線電阻的因索 一、螺旋測微器二、游標(biāo)卡尺1 11,1,1 111illi1 1 iii i 1 1 1i11111011 11ii 1 11 1 t 1 |0 20icm2311 1 1 1 1 123cm1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 110i l 1 l | i l l l | l > i i | l l l l10 20熱點(diǎn)一考查讀數(shù)問題【典例1 (1)如圖7-3-8所示的兩把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺白左至右分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分，它們的讀數(shù)依次為mm, mm.(2) 使用螺旋測微器測量兩個金屬

2、絲的直徑，示數(shù)如圖7-3-9所示，則a、b金屬絲的直徑 分別為mm, mm.圖7 3 10甲用0.6 a量程時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表a,表針的示數(shù)是a；當(dāng)使用3 a量程時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表a,圖屮表針示數(shù)為a.圖7-3-10乙使用較小量程吋，每小格表示v,圖屮指針的示數(shù)為v.若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示v,圖中表針指示的是v.旋鈕式電阻箱如圖7-3-11所示，電流從接線柱a流入，從b流出，則接入電路的電阻 為q.今欲將接入電路的電阻改為208 7 q,最簡單的操作方法是.若用兩個這樣的電阻箱,則可得到的電阻值范圍為熱點(diǎn)二 伏安法測電阻(或電阻率)【典例2】(2012

3、-北京卷，21)在"測定金屬的電阻率"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50 cm.(1) 用螺旋測微器測量金屬絲的肓徑，其屮某一次測量結(jié)果如圖7-3-13所示，其讀數(shù)應(yīng)為 mm(該值接近多次測量的平均值).用伏安法測金屬絲的電阻rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動勢3 v,內(nèi)阻約1 q）,電流 表（內(nèi)阻約0.1 q）、電壓表（內(nèi)阻約3kq）、滑動變阻器r（020 q,額定電流2 a）、開關(guān)、 導(dǎo)線若干.某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，記錄數(shù)據(jù)如下：甲乙次數(shù)1234567u/v0.100.300.701.001.501.702

4、.30i/a0.0200.0600.1600.2200.340.4600.520山以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測量rx是釆用圖7-3-14中的圖（選填"甲或"乙）.圖7-3-15是測雖rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片 p置于變阻器的一端.請根據(jù)所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖7-3-15 41實(shí)物間的連線，并 使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞.這個小組的同學(xué)在處標(biāo)紙上建立u、i坐標(biāo)系，如圖7-3-16所示，圖屮已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個處標(biāo)點(diǎn).請?jiān)趫D7-3-16中標(biāo)出笫2、4、6次測量數(shù)據(jù)的處標(biāo)點(diǎn)，并描繪出u-i圖線.，由圖線得到金屬絲的阻值rx

5、=q （保昭兩位有效數(shù)字）.圖 7-3-16根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為（填選項(xiàng)詢的符號）a. 1x10-2 q m b. 1x10-3 q mc. 1x10-6 q m d. 1x10-8 q任何實(shí)驗(yàn)測量都存在誤差.木實(shí)驗(yàn)所川測量儀器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說法中止確 的選項(xiàng)是（有多個疋確選項(xiàng)）.a. 用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，山于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差b. 由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差c. 若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測最儀表引起的系統(tǒng)課差d. 用u-i圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差【變式跟蹤2某同學(xué)想利用所學(xué)知識測量某種圓柱形材

6、料的電阻率，實(shí)驗(yàn)要求必須精確 測出該段材料的除了導(dǎo)線和開關(guān)外，實(shí)驗(yàn)室還備有以下器材可供選用： 電流表al,量程1a,內(nèi)阻池約0.5 q 電流表a2,屋程30 ma,內(nèi)阻r2約200 q 電壓表vi,最程6v,內(nèi)阻rv1等于20 kq 電壓表v2,量程10v,內(nèi)阻rv2約30kq 滑動變陽.器r1, 020 q,額定電流2 a 滑動變阻器r2, 02 000 q,額定電流1ma 電源e（電動勢為12 v,內(nèi)阻r約2 q）請選擇合適的器材，設(shè)計(jì)出便于精確測量的電路圖畫在虛線框屮，其屮滑動變阻器應(yīng)選（2）若選用其中一組電表的數(shù)據(jù)，設(shè)該段圓柱形材料的長為l,直徑為d,由以上實(shí)驗(yàn)得出這種材料電阻率的表達(dá)

7、式為，式中符號的含義為熱點(diǎn)三“替代法測電阻【典例3】（2011課標(biāo)全國卷，22）為了測量一微安表頭a的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖7-3-17所示的電路.圖中a0是標(biāo)準(zhǔn) 電流表，r0和rn分別是滑動變阻器和電阻箱，s和s1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀單擲開 關(guān)，e是電池.完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：將s撥向接點(diǎn)1,接通s1,調(diào)節(jié),使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時的讀數(shù)i;然后將s撥向接點(diǎn)2,調(diào)節(jié),使,記下此時rn的讀數(shù)；（3）多次重復(fù)上述過程，計(jì)算rn讀數(shù)的，此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值.【變式跟蹤3科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識自然的重要手段.電學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要測量某負(fù)載的 電阻.測電阻的方法有多種，現(xiàn)在有

8、一只標(biāo)有“220v, 100 w”的燈泡，它正常工作時的電阻為 q.若用多用電表的歐姆擋來測量這只燈泡的電阻，則測出的電阻應(yīng)燈泡 正常工作時的電阻（填“大于、“等于或“小于“）.這是因?yàn)檎埬阌孟铝衅鞑脑O(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，測定燈泡正常工作時的電阻.a. 220 v交流電源b.單刀雙擲開關(guān)一個c.電阻箱一個（0999 q,額定電流1a）d.交流電流表一個（00.6 a）e.導(dǎo)線若t請畫出電路原理圖.電表內(nèi)阻的測量【典例4】某同學(xué)要測電壓表的內(nèi)陽.rv,測量的電路如圖7-3-18a所示，供選擇的器 材如 待測電壓表（03v,內(nèi)阻約3kq）；電壓表（06v,內(nèi)阻約6kq）；定值電阻rl=3kq；定值電阻r2

9、=30 q；滑動變阻器r3（0lkq, 1a）；滑動變阻器r4（020 q, 2a）；電源3.0 v,內(nèi)阻不計(jì)；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干.根據(jù)上述條件，請你完成下面的實(shí)驗(yàn).（1）定值電阻應(yīng)選:滑動變阻器應(yīng)選根據(jù)電路圖a,在圖b中用實(shí)線把實(shí)物連成電路；（3）實(shí)驗(yàn)過程屮的測量步驟為：移動滑動變阻器觸頭到某一位置，記錄、的讀數(shù)u1、 u2；不斷改變滑動變阻器觸頭的位置，得到一組ul、u2的值，分別以ul、u2為坐標(biāo)軸建 立坐標(biāo)系，作出相應(yīng)圖線（如圖7-3-19所示），測得該圖線的斜率為k根據(jù)圖線的斜率k 和選定的定值電卩n,寫出待測電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式為rv=.作業(yè)題3. （2012-山東卷，2"

10、2）在測量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)屮，可供選用的器材如下：待測金屬絲： rx（阻值約4 q,額定電流約0.5 a）；電壓表:v（量程3v,內(nèi)阻約3kq） 電流表:a1（量程0.6a,內(nèi)阻約0.2 q）；a2僮程3a,內(nèi)阻約0.05 q）；電源：e1（電動勢3v,內(nèi)阻不計(jì)）；e2（電動勢12v,內(nèi)阻不計(jì)）；滑動變阻器:r（最大阻值約20 q）；螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)s；導(dǎo)線.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖7-3-22所示，讀數(shù)為mm.若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選,電源應(yīng)選（均填器材代號），在虛線框內(nèi)完成電路原理圖.4. （2012-廣東卷，34（1）某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻.（1）分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖7-3- 23（a）和（b）所示，長度為cm,直徑為mm.（2）按圖7-3-23（c