物理第8章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)8 測(cè)定金屬的電阻率 新人教版

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1、恒定電流恒定電流第八章實(shí)驗(yàn)八測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)八測(cè)定金屬的電阻率1 1基 礎(chǔ) 知 識(shí) 梳 理基 礎(chǔ) 知 識(shí) 梳 理2 2核 心 考 點(diǎn) 突 破核 心 考 點(diǎn) 突 破3 32 2 年 高 考 模 擬年 高 考 模 擬基礎(chǔ)知識(shí)梳理基礎(chǔ)知識(shí)梳理 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。 2掌握螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法。 3會(huì)用伏安法測(cè)電阻，進(jìn)一步測(cè)定金屬的電阻率。 二、實(shí)驗(yàn)原理 1游標(biāo)卡尺的構(gòu)造、原理及讀數(shù) (1)構(gòu)造 (如圖)主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪)、游標(biāo)尺上還有一個(gè)深度尺，尺身上還有一個(gè)緊固螺釘。 (2)原理 利

2、用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成。不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等份刻度，它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等份刻度少1mm。常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等份刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的，見下表：刻度格數(shù)(分度)刻度總長(zhǎng)度每小格與1mm的差值精確度(可準(zhǔn)確到)109mm0.1mm_2019mm0.05mm_5049mm0.02mm_0.1 mm0.05 mm0.02 mm (3)讀數(shù) 若用L0表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，x表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)，則其讀數(shù)為L(zhǎng)L0kx，其中k為精確度。 2螺旋測(cè)微器的構(gòu)造、原理及讀數(shù) (1)螺旋測(cè)微器的構(gòu)造 如下圖所示是

3、常用的螺旋測(cè)微器。它的測(cè)砧A和固定刻度S固定在尺架F上。旋鈕K、微調(diào)旋鈕K和可動(dòng)刻度H、測(cè)微螺桿P連在一起，通過精密螺紋套在S上。 (2)螺旋測(cè)微器的原理 測(cè)微螺桿P與固定刻度S之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周，P前進(jìn)或后退0.5mm，而可動(dòng)刻度H上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，P前進(jìn)或后退0.01mm。即螺旋測(cè)微器的精確度為_。讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺。 (3)讀數(shù) 測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出。 測(cè)量值(mm)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)0.01(mm)。0.

4、01 mm 3伏安法測(cè)電阻 (1)電流表的內(nèi)接法和外接法的比較外接法外接法內(nèi)接法內(nèi)接法 實(shí)驗(yàn)試探法：按如圖所示接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表_；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表_。外接法外接法內(nèi)接法內(nèi)接法 (3)滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法。下下左左限流法分壓法滑動(dòng)變阻器的電阻與用電器的電阻差不多大時(shí)電壓調(diào)節(jié)作用最理想滑動(dòng)變阻器的電阻越小調(diào)節(jié)用電器電壓的作用越好說(shuō)明：有下列幾種情況的一定要用分壓法：(1)被調(diào)節(jié)的用電器的電壓或電流一定要從0開始連續(xù)調(diào)節(jié)或要求測(cè)量

5、數(shù)據(jù)盡量多(2)采用限流電路時(shí)，電路中的最小電流仍超過電表量程或超過元件允許的最大電流時(shí)(3)在給予的滑動(dòng)變阻器的電阻最大值遠(yuǎn)小于用電器的電阻時(shí)在可用分壓法也可用限流法時(shí)，用限流法一般節(jié)省能耗，連線方便。不過在不強(qiáng)調(diào)能耗的情況下，絕大多數(shù)都可用分壓法。分壓法更要考慮變阻器的最大電流不得超過其限度米尺米尺螺旋測(cè)微器螺旋測(cè)微器 (1)實(shí)驗(yàn)步驟 用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值d。 接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。 用毫米刻度尺測(cè)量_電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量三次，求出其平均值l。 把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置。 改變滑動(dòng)變

6、阻器滑動(dòng)片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I、U的值，記錄在表格內(nèi)。 拆除實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。接入接入 (3)注意事項(xiàng) 先測(cè)直徑，再連電路：為了方便，測(cè)量直徑時(shí)應(yīng)在金屬絲連入電路之前測(cè)量。 電流表外接法：本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法。 電流控制：電流不宜過大，通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免金屬絲溫度過高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大。核心考點(diǎn)突破核心考點(diǎn)突破例 1測(cè)量?jī)x器、儀表的讀數(shù) 考點(diǎn)一 接03V量程時(shí)讀數(shù)為_V。 接015V量程時(shí)讀數(shù)為_V。 接03A量程時(shí)讀數(shù)為_A。 接00.6A量程時(shí)讀數(shù)為_A。 1.889.40.820.16 (2)(2017遼寧大連育明

7、高級(jí)中學(xué)期末)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺的_測(cè)得一玻璃杯的內(nèi)高，如圖甲所示，則其內(nèi)高為_cm； 該同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)得其玻璃厚度如圖乙所示，則厚度為_ mm； 該同學(xué)用螺旋測(cè)微器又測(cè)得一小球直徑如圖丙所示，正確讀數(shù)后得小球直徑為1.731mm，則a_，b_。深度尺深度尺10.022.760200 (3)(2017山東濟(jì)南一中等聯(lián)考)某同學(xué)用刻度尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l，其示數(shù)如圖甲，則金屬絲的長(zhǎng)度l_cm。40.29 解題導(dǎo)思：(1)接03V量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表0.1V，接015V量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表0.5V。 (2)接00.6A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表0.02A，接03A量

8、程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表0.1A。解析(1)刻度盤上每一小格為0.1V，讀數(shù)為1.88V?？潭缺P上每一小格為0.5V，讀數(shù)為9.4V?？潭缺P上每一小格為0.1A，讀數(shù)為0.82A?？潭缺P上每一小格為0.02A，讀數(shù)為0.16A。 (2)測(cè)玻璃杯的內(nèi)高用游標(biāo)卡尺的深度尺，由圖甲知，游標(biāo)尺有10個(gè)刻度線，其精確度為0.1mm，則玻璃杯的內(nèi)高為10cm20.1mm10.02cm。 由圖乙知，玻璃杯的厚度為2.5mm26.00.01mm2.760mm。 螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)，在固定刻度處讀出整毫米數(shù)或半毫米數(shù)，由于小球直徑為1.731mm，固定刻度讀數(shù)為1.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為(1.731mm1.

9、5mm)/0.01mm23.1，故a20，b0。 (3)由圖甲知，刻度尺的分度值為0.1cm，讀數(shù)時(shí)要估計(jì)一位，金屬絲的長(zhǎng)度l40.29cm。 方法總結(jié)： 電流表和電壓表的讀數(shù)原則 (1)若刻度盤上每一小格為：1,0.1,0.01時(shí)，需估讀到最小刻度值的下一位。 (2)若刻度盤上每一小格為：0.2,0.02,0.5,0.05時(shí)，只需估讀到最小刻度值的位數(shù)。 解析毫米刻度尺讀數(shù)時(shí)要求估讀一位，故A正確；10分度游標(biāo)卡尺精確度為0.1mm，故B正確；50分度游標(biāo)卡尺精確度為0.02mm，測(cè)量結(jié)果末位只能為偶數(shù)，故C錯(cuò)誤；螺旋測(cè)微器精確度為0.01mm，讀數(shù)時(shí)需估讀一位，故D正確。C符合題意。類題演

10、練類題演練 1 C 例 1教材原型實(shí)驗(yàn) 考點(diǎn)二4.200 (2)為準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲的電阻，實(shí)驗(yàn)老師提供了以下實(shí)驗(yàn)器材： A金屬絲Rx(約300) B電池組(6V，內(nèi)阻為0.05) C電流表A1(30mA，內(nèi)阻約10) D電流表A2(3A，內(nèi)阻約0.1) E電壓表V(6V，內(nèi)阻RV30k) F滑動(dòng)變阻器R1(50，2A) G滑動(dòng)變阻器R2(25，0.1A) H開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干 該同學(xué)根據(jù)所給器材的特點(diǎn)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)要求通過金屬絲的電流從零開始增加，則電流表應(yīng)選擇_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_。(填器材前的字母標(biāo)號(hào)) 如圖乙所示，該同學(xué)只連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)你幫助他完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。 CG

11、答案：(2)如圖 規(guī)律總結(jié)： 實(shí)物圖連線的一般思路 實(shí)物連線就是根據(jù)電路圖把實(shí)物連起來(lái)，實(shí)物連線的一般思路如下： (1)先畫電路圖，后畫實(shí)物圖。在電路圖上標(biāo)明電源的正、負(fù)極，電流表和電壓表的正、負(fù)接線柱等。(按實(shí)物的布局設(shè)計(jì)線路圖，再根據(jù)線路圖連接實(shí)物圖) (2)先串后并，注意正負(fù)。畫電路實(shí)物圖時(shí)，應(yīng)選擇一條包含電路元件最多的通路，例如：從電源的正極出發(fā)，沿著電流的方向依次把開關(guān)、用電器、電流表(先接正接線柱，后接負(fù)接線柱)、變阻器等連接起來(lái)，一直連到電源負(fù)極，然后再把其余的電路元件和電壓表并聯(lián)在電路的某兩點(diǎn)之間。 (3)注意量程，接線到柱。連接多量程電流表、電壓表時(shí)，應(yīng)注意選擇適當(dāng)?shù)慕泳€柱(

12、即選取合適的量程)，所有導(dǎo)線的連接點(diǎn)都應(yīng)畫在用電器的接線柱上或電源的正、負(fù)極上，不應(yīng)在無(wú)接線柱的地方把幾條導(dǎo)線相接。 (4)避免交叉，檢查無(wú)誤。所畫導(dǎo)線不應(yīng)交叉，以使連接情況清晰易辨。畫好電路實(shí)物圖后，應(yīng)對(duì)照電路圖再檢查一遍，以便減小錯(cuò)誤。 類題演練類題演練 2 滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值約1k)； 螺旋測(cè)微器，毫米刻度尺，開關(guān)，導(dǎo)線。 (1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_ _mm； (2)為使測(cè)量盡量精確，需要測(cè)量多組數(shù)據(jù)，電流表應(yīng)選_，電源應(yīng)選_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(均填器材符號(hào))； (3)在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。1.773 (1.7711.775) A1E1R1

13、答案：如圖所示 解析(1)從題圖中讀出金屬絲的直徑d1.5mm27.30.01mm1.773mm； (2)待測(cè)金屬絲的額定電壓約為2V，故電源選擇E1；電路中最大電流約為0.5A，故電流表應(yīng)選A1。為提高精確度，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，故選擇最大阻值較小的R1； (3)因電流表A1內(nèi)阻和金屬絲的電阻阻值相差不大，則電流表采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖所示。例 3實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新 考點(diǎn)三序號(hào)器材說(shuō)明金屬絲(L)長(zhǎng)度為L(zhǎng)0，直徑為D，阻值約10電流表(A1)量程10mA，內(nèi)阻r130電流表(A2)量程500A，內(nèi)阻r2800電壓表V量程為10V，內(nèi)阻為10k電阻(R1)阻值為100，起保護(hù)作用滑動(dòng)變阻器(R2)總阻值約10電源(E)電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻很小開關(guān)(S)0.400 答案：(3)如圖所示類題演練類題演練 3 (1)將開關(guān)S2撥向接點(diǎn)1，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)的讀數(shù)I；然后將開關(guān)S2撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)R2，使_，記下此時(shí)R2的讀數(shù)R0，則此時(shí)自來(lái)水的電阻值為R_。 (2)要研究電導(dǎo)率，可用如圖乙所示的游標(biāo)卡尺的_部分(填“A”“B”或“C”)測(cè)量玻璃管內(nèi)徑，其內(nèi)徑為_mm，進(jìn)而確定水柱的橫截面積。 電流表讀數(shù)為電流表讀數(shù)為IR0A20.35