2022届高考物理一轮复习实验八测定金属的电阻率学案新人教版

word 文档 - 1 - / 24 实验八 测定金属的电阻率 实验溯本求源 ●注意事项 1．游标卡尺的读数：若用 x 表示由主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出与主 尺上某一刻线对齐的游标格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度) mm. 2．螺旋测微器的读数：方法：固定刻度数 mm＋可动刻度数(估读一位)×0.01 mm. word 文档 - 2 - / 24 3．先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量． 4．电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法． 5．电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在 实验过程中变大． ●误差分析 1．测量金属丝直径、长度以及电流、电压带来误差． 2．电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以 Rx 测 Ig，根据并联电路的特点知 rg>R1，若认为内阻 rg＝R1，则结果与真实值相比偏小． 答案：(1)R0 滑动变阻器甲 E2 (2)偏小 例 5 解析：(1)正常工作时电压为额定电压，故有 P＝ U R ，所以 R＝ U P ＝1 210 Ω；灯泡 在正常工作时发热，灯丝电阻率增大，电阻增大，因而用欧姆挡测量时阻值应小于正常工作 时的电阻值． (2)应用等效法．因电阻箱的最大阻值小于灯泡正常工作的电阻值，故应串联一定值电阻， 电路原理图如图所示． 答案：(1)1 210 小于 (2)见解析图 练 2 解析：(1)①为保护电压表，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片 P 调至图中的 A 端，使电压表示数为零；②将 S2 拨至“2”，保持滑动变阻器滑片 P 的位置不变，调节电阻箱 的阻值，使电压表指针再次满偏，则此时 Rx 的阻值等于电阻箱的阻值，即 Rx＝R1.(2)由于电 阻 Rx 的阻值约几百欧，为减小实验误差，滑动变阻器应选 R2. 答案：(1)①A ②R1 (2)R2 练 3 解析：(1)伏安法测电阻的电路图分为电流表内接法和外接法，电压表跨接在 O、Q 两点为内接法，所得结果 Rx 测＝Rx＋RA；电压表跨接在 O、P 两点为外接法，所得结果为 Rx 与 RV 并联的总阻值，小于 Rx 的真实值．由图(b)可知，图线Ⅰ的斜率 kⅠ大于图线Ⅱ的斜率 k Ⅱ，即测量值 RⅠ测>RⅡ测，故图线Ⅰ对应电流表内接法，电压表跨接在 O、Q 两点；图线Ⅱ对 word 文档 - 22 - / 24 应电流表外接法，电压表跨接在 O、P 两点．(2)Rx 的阻值为几十欧姆，属于大电阻，故用电 流表内接法(即电压表应跨接在 O、Q 两点)得到的结果更准确，即由图线Ⅰ得到的结果更接近 待测电阻的真实值，由图(b)可知，Rx 测＝Δ UΔ I ≈50.5 Ω.(3)第(2)问中用内接法，故有 Rx 测＝Rx ＋RA，修正后待测电阻阻值 Rx＝Rx 测－RA＝50.5 Ω－0.5 Ω＝50.0 Ω. 答案：(1)O、P 练 4 解析：(1)此实验的实验原理类比于半偏法测电表内阻的实验，电压表所在支路的 总电压应该尽量不变化，故滑动变阻器应选最大阻值小的即选 R1. (3)近似认为电压表所在支路的总电压不变，且流过电压表与电阻箱的电流相等，由串联 分压特点知 RV ＝ .5 − R ，则 RV＝4R＝2 520 Ω. (4)因电压表是由一个表头和电阻串联构成，表头允许的最大电流不会因此改变，则由欧 姆定律可知，I 满＝U 满 RV ＝ .5 5 A≈1 mA. 答案：(1)R1 (2)如图所示 (3)2 520 (4)D 例 6 解析：(1)本实验的目的是对电流表进行扩大量程的改装，故应将定值电阻 R 与微 安表并联．实物连线如答图所示． (2)当标准毫安表示数为 16.0 mA 时，微安表示数为 0.16 mA，故当微安表指针满偏时， 测量的电流值应为 25 mA，选项 C 正确． word 文档 - 23 - / 24 (3)出现上述现象的原因可能有两个：一个是并联电阻 R 偏小；二是微安表内阻测量值偏 小．故选 A、C. (4)设微安表内阻为 R0，满偏电流为 I0，改装成量程为 I 的电流表时并联电阻 R＝ I I − I R0， 故 I＝25 mA 与 I′＝20 mA 对应的并联电阻的关系为 R′＝ I − I I ' − I R，代入数值得 k＝ I − I I ' − I ＝ 99 79 . 答案：(1)连线如图所示 (2)C (3)AC (4) 99 79 练 5 解析：(1)由题意知改装的欧姆表的中值电阻即内阻为 15 kΩ，即 R0＋rg＋r＋R＝ 15 kΩ，故 RR2 的最大阻值，故只能选用 R1. (2)由闭合电路的欧姆定律有： 1.5 V＝25 μA×(Ra＋15 kΩ)，1.5 V＝75 μA×(Rb＋15 kΩ)，解得 Ra＝45 kΩ，Rb＝5 k Ω. (3)红、黑表笔短接，进行欧姆调零．由图得电阻箱的读数为 3×10 kΩ＋5×1 kΩ＋0×100 Ω＋0×10 Ω＋0×1 Ω＋0×0.1 Ω＝35 000.0 Ω. 答案：(1)连线如图 900 R1 word 文档 - 24 - / 24