高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)七 測(cè)定金屬的電阻率（同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器）課件 新人教版.ppt

,考點(diǎn)一 器材使用及電路設(shè)計(jì),考點(diǎn)二 數(shù)據(jù)處理及誤差分析,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),考 點(diǎn),高三物理一輪復(fù)習(xí),實(shí)驗(yàn)七 測(cè)定金屬的電阻率（同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器）,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； 2掌握螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的使用和讀數(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 實(shí)驗(yàn)原理 1螺旋測(cè)微器 (1)構(gòu)造：如圖，S為固定刻度，H為可 動(dòng)刻度,(2)原理：可動(dòng)刻度H上的刻度為50等份，則螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm. (3)讀數(shù)： 測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出，不足半毫米部分由可動(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) 如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不 足半毫米，而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0， 最后的讀數(shù)為：2.0 mm15.00.01 mm 2.150 mm.,2伏安法測(cè)電阻 (1)電流表的內(nèi)接法和外接法的比較,(2)兩種電路的選擇 阻值比較法：先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法簡(jiǎn)單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小”,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，則可采用電流表外接法；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，則可采用電流表內(nèi)接法,實(shí)驗(yàn)步驟 1用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲的三個(gè)不同位 置各測(cè)一次直徑，求出其平均值 2按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測(cè) 電阻的實(shí)驗(yàn)電路 3用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量3次，求出其平均值l. 4把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合電鍵S，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi)，斷開(kāi)電鍵S，求出導(dǎo)線電阻Rx的平均值 5整理儀器,數(shù)據(jù)處理 1在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法,誤差分析 1金屬絲直徑、長(zhǎng)度的測(cè)量帶來(lái)誤差 3通電電流過(guò)大，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，致使電阻絲發(fā)熱，電阻率隨之變化帶來(lái)誤差 注意事項(xiàng) 1為了方便，測(cè)量直徑應(yīng)在導(dǎo)線連入電路前進(jìn)行，為了準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度，應(yīng)該在連入電路之后在拉直的情況下進(jìn)行,2本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小，故須采用電流表外接法 3電鍵S閉合前，滑動(dòng)變阻器的阻值要調(diào)至最大 4電流不宜太大(電流表用00.6 A量程)，通電時(shí)間不宜太長(zhǎng)，以免金屬絲溫度升高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變大,【例1】 (2014高考江蘇卷)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量一種合金的電阻率 (1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊圖甲所示的部件_(選填“A”“B”“C”或“D”)從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為_(kāi)mm. (2)圖乙所示是測(cè)量合金絲電阻的電路，相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標(biāo)出合上開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化由此可以推斷：電路中_(選填圖中表示接線柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)了_(選填“短路”或“斷路”),考點(diǎn)一 器材使用及電路設(shè)計(jì),圖片顯/隱,(3)在電路故障被排除后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23 V和38 mA，由此，該同學(xué)算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7 .為了更準(zhǔn)確地測(cè)出合金絲的阻值，在不更換實(shí)驗(yàn)器材的條件下，對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)作怎樣的改進(jìn)？請(qǐng)寫(xiě)出兩條建議 (1)B 0.410 (2)7、9 斷路 (3)電流表改為內(nèi)接；測(cè)量多組電流和電壓值，計(jì)算出電阻的平均值(或測(cè)量多組電流和電壓值，用圖象法求電阻值),(1)螺旋測(cè)微器讀數(shù)前應(yīng)旋緊止動(dòng)旋鈕，即部件B，防止讀數(shù)時(shí)螺桿移動(dòng)；由圖中的示數(shù)，讀出合金絲直徑為(0.01 mm41.0)0.410 mm. (2)圖示位置電壓表的電壓示數(shù)很大，而電流很小，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器示數(shù)變化很小，可以判斷電路中出現(xiàn)斷路，使電壓表和電流表串聯(lián)在電路中，可能是電路中7、9兩處出現(xiàn)了斷路,解析,答案,考點(diǎn)一 器材使用及電路設(shè)計(jì),【例2】 (2015海淀區(qū)高三期末)在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50 cm. (1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如下圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為_(kāi)mm(該值接近多次測(cè)量的平均值),考點(diǎn)二 數(shù)據(jù)處理及誤差分析,(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻約1 )、電流表(內(nèi)阻約0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動(dòng)變阻器R(020 ，額定電流2 A)、開(kāi)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(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下： 由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用下圖中的_圖(選填“甲”或“乙”),考點(diǎn)二 數(shù)據(jù)處理及誤差分析,圖片顯/隱,(3)下圖丙是測(cè)量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(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端請(qǐng)根據(jù)(2)所選的電路圖，補(bǔ)充完成下圖丙中實(shí)物間的連線，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞,考點(diǎn)二 數(shù)據(jù)處理及誤差分析,(4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系如上圖丁所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出UI圖線由圖線得到金屬絲的阻值Rx_(保留兩位有效數(shù)字) (5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為_(kāi)(填選項(xiàng)前的符號(hào)) A1102 m B1103 m C1106 m D1108 m,考點(diǎn)二 數(shù)據(jù)處理及誤差分析,(6)(多選)任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是_ A用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(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(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差 D用UI圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差,(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0 mm39.70.01 mm0.397 mm (2)通過(guò)給定的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)電壓接近從0開(kāi)始，故滑動(dòng)變阻器采用的是分壓式接法 (3)對(duì)滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，連線時(shí)應(yīng)使測(cè)量電路在開(kāi)始時(shí)分到的電壓為0.實(shí)物連接如下圖(a)所示 (4)圖線應(yīng)過(guò)原點(diǎn)，且使大多數(shù)點(diǎn)在一條直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)圖線的斜率反映了金屬絲的電阻，所以Rx4.5 .如圖(b)所示,解析,考點(diǎn)二 數(shù)據(jù)處理及誤差分析,(1)0.397(0.3950.399均可) (2)甲 (3)見(jiàn)解析圖 (4)見(jiàn)解析圖 4.5(4.34.7均可) (5)C (6)CD,(5)由Rl/S，S(d/2)2，取d4104m、l0.5 m、R4.5 ，解出1106 m. (6)由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于電流表、電壓表內(nèi)阻引起的誤差為系統(tǒng)誤差，若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，則可以消除系統(tǒng)誤差，選項(xiàng)B錯(cuò)誤、選項(xiàng)C正確；利用UI圖象處理數(shù)據(jù)，相當(dāng)于多次測(cè)量取平均值，可以減小偶然誤差，選項(xiàng)D正確,解析,答案,考點(diǎn)二 數(shù)據(jù)處理及誤差分析,【例3】 (2014高考山東卷)實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買(mǎi)了一捆標(biāo)稱長(zhǎng)度為100 m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度該同學(xué)首先測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0 mm2，查得銅的電阻率為1.7108 m，再利用圖甲所示電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻Rx，從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),可供使用的器材有： 電流表：量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 ； 電壓表：量程3 V，內(nèi)阻約9 k； 滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值5 ； 滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值20 ； 定值電阻：R03 ； 電源：電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻可不計(jì)； 開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干 回答下列問(wèn)題： (1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(填“R1”或“R2”)，閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)將滑片移至_端(填“a”或“b”),考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),(2)在實(shí)物圖中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接 (3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50 A時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為_(kāi)V. (4)導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為_(kāi)m(保留兩位有效數(shù)字),解析,圖片顯/隱,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),(2)連線如圖所示,解析,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),(1)R2 a (2)如圖所示 (3)2.30(2.292.31均正確) (4)94(9395均正確),解析,答案,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),