高考物理一輪復(fù)習(xí) 73 實(shí)驗(yàn) 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

學(xué)案學(xué)案3 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(一一)：測(cè)定金屬的電阻率：測(cè)定金屬的電阻率 （同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器）（同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?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。及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。 2.掌握螺旋測(cè)微器及游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法。掌握螺旋測(cè)微器及游標(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。會(huì)用伏安法測(cè)電阻，進(jìn)一步測(cè)定金屬的電阻率。1.1.螺旋測(cè)微器的構(gòu)造原理及讀數(shù)螺旋測(cè)微器的構(gòu)造原理及讀數(shù) 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 (1) 構(gòu)造構(gòu)造 如圖所示是常用的螺旋測(cè)微器，它的小如圖所示是常用的螺旋測(cè)微器，它的小砧砧A和固定刻度和固定刻度B固定在框架固定在框架C上。旋鈕上。旋鈕D、微調(diào)旋鈕微調(diào)旋鈕D和可動(dòng)刻度和可動(dòng)刻度E、測(cè)微螺桿、測(cè)微螺桿F連在連在一起，通過(guò)精密螺紋套在一起，通過(guò)精密螺紋套在B上。上。 (2) 原理原理 測(cè)微螺桿測(cè)微螺桿F與固定刻度與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退前進(jìn)或后退0.5 mm，而可動(dòng)刻度，而可動(dòng)刻度E上的刻度為上的刻度為50等份，每等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退前進(jìn)或后退0.01 mm。即螺旋測(cè)微器的精確度為。即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm。讀數(shù)時(shí)誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺。讀數(shù)時(shí)誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺。 (3)讀數(shù)：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)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。部分由可動(dòng)刻度讀出。 測(cè)量值測(cè)量值(毫米毫米)=固定刻度數(shù)固定刻度數(shù)(毫米毫米)(注意半毫米刻線是否露出注意半毫米刻線是否露出)+可動(dòng)刻可動(dòng)刻度數(shù)度數(shù)(估讀一位估讀一位)0.01(毫米毫米)2.2.千分尺（如圖）千分尺（如圖） （1）構(gòu)造：）構(gòu)造：主尺、游標(biāo)主尺、游標(biāo)尺（主尺和游標(biāo)尺上各有一尺（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。還有一個(gè)深度尺，尺身上還有一個(gè)緊固螺釘。 （2）用途：）用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑。測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑。 （3）原理：）原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成。的差值制成。 不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度，它的刻度部分的不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度，它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm。常見(jiàn)的游。常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、個(gè)的、20個(gè)的、個(gè)的、50個(gè)的，個(gè)的，見(jiàn)下表：見(jiàn)下表：刻度格數(shù)刻度格數(shù)（分度）（分度）刻度總長(zhǎng)度刻度總長(zhǎng)度每小格與每小格與1 mm的差值的差值精確度精確度（可準(zhǔn)確到）（可準(zhǔn)確到）109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm（4 4）讀書：）讀書： 讀數(shù)等于主尺上的整毫米數(shù)（指游標(biāo)尺讀數(shù)等于主尺上的整毫米數(shù)（指游標(biāo)尺“0”刻線之前的刻線之前的整數(shù)部分）加上應(yīng)讀格子數(shù)（從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一整數(shù)部分）加上應(yīng)讀格子數(shù)（從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻度對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)）刻度對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)）準(zhǔn)確度。準(zhǔn)確度。 主尺上的整毫米數(shù)應(yīng)為游標(biāo)尺主尺上的整毫米數(shù)應(yīng)為游標(biāo)尺“0”0”刻線之前的整數(shù)刻線之前的整數(shù)部分，切勿讀成游標(biāo)尺左棱之前的整數(shù)部分。部分，切勿讀成游標(biāo)尺左棱之前的整數(shù)部分。 3.伏安法測(cè)電阻伏安法測(cè)電阻 (1)電流表的內(nèi)接法和外接法的比較電流表的內(nèi)接法和外接法的比較內(nèi)接法內(nèi)接法外接法外接法電路圖電路圖誤差原因誤差原因電流表分壓電流表分壓U測(cè)測(cè)=Ux+UA電壓表分流電壓表分流I測(cè)測(cè)=Ix+IV電阻測(cè)量值電阻測(cè)量值R測(cè)測(cè)=U測(cè)測(cè)/I測(cè)測(cè)=Rx+RARx測(cè)量值大于真實(shí)值測(cè)量值大于真實(shí)值R測(cè)測(cè)=U測(cè)測(cè)/I測(cè)測(cè)=RxRV/(Rx+RV)Rx測(cè)量值小于真實(shí)值測(cè)量值小于真實(shí)值適用條件適用條件RARx適用于測(cè)量適用于測(cè)量大電阻大電阻小電阻小電阻 試觸法試觸法 若不知若不知Rx的大約阻值，可采用的大約阻值，可采用“試觸法試觸法”，將電路如圖所示，將電路如圖所示連接，空出電壓表的一個(gè)接頭連接，空出電壓表的一個(gè)接頭S，然后將，然后將S分別與分別與a，b接觸一下，接觸一下，觀察兩表示數(shù)變化情況。觀察兩表示數(shù)變化情況。 4.電阻率的測(cè)定原理電阻率的測(cè)定原理 把金屬絲接入如圖所示的電路中，用電壓表測(cè)金屬絲兩端把金屬絲接入如圖所示的電路中，用電壓表測(cè)金屬絲兩端的電壓，用電流表測(cè)金屬絲中的電流，根據(jù)的電壓，用電流表測(cè)金屬絲中的電流，根據(jù)Rx=U/I計(jì)算金屬絲計(jì)算金屬絲的電阻的電阻Rx，然后用米尺測(cè)量金屬絲的有效長(zhǎng)度，然后用米尺測(cè)量金屬絲的有效長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑測(cè)量金屬絲的直徑d，計(jì)算出金屬絲的橫截面積，計(jì)算出金屬絲的橫截面積S；根據(jù)電阻定；根據(jù)電阻定律律Rx= l/S，得出計(jì)算金屬絲電阻率的公式，得出計(jì)算金屬絲電阻率的公式 =RxS/l= d2U/(4lI)。(2)兩種電路的選擇兩種電路的選擇 定量判定法定量判定法 若已知待測(cè)電阻的大致阻值若已知待測(cè)電阻的大致阻值Rx，電流表的內(nèi)阻，電流表的內(nèi)阻RA和電壓表的內(nèi)阻和電壓表的內(nèi)阻RV，則：當(dāng)，則：當(dāng)Rx/RARV/Rx時(shí)，選用時(shí)，選用“內(nèi)接法內(nèi)接法”，當(dāng)，當(dāng)Rx/RARV/Rx時(shí)，選用時(shí)，選用“外接法外接法”，當(dāng)，當(dāng)Rx/RA=RV/Rx時(shí)，兩種接法均可。簡(jiǎn)單概括即為時(shí)，兩種接法均可。簡(jiǎn)單概括即為“大內(nèi)偏大，小外偏小大內(nèi)偏大，小外偏小”。 a.若電流表示數(shù)變化明顯，說(shuō)明電壓表分流作用較強(qiáng)，即若電流表示數(shù)變化明顯，說(shuō)明電壓表分流作用較強(qiáng)，即Rx阻值較大，應(yīng)采用阻值較大，應(yīng)采用“內(nèi)接法內(nèi)接法”，S應(yīng)接應(yīng)接b。 b.若電壓表示數(shù)變化明顯，說(shuō)明電流表分壓作用較強(qiáng)，即若電壓表示數(shù)變化明顯，說(shuō)明電流表分壓作用較強(qiáng)，即Rx阻值較小，應(yīng)采用阻值較小，應(yīng)采用“外接法外接法”，S應(yīng)接應(yīng)接a。 四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟 三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材 被測(cè)金屬絲、米尺、螺旋測(cè)微器、電壓表、電流表、直流被測(cè)金屬絲、米尺、螺旋測(cè)微器、電壓表、電流表、直流電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干。電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干。 3.按圖所示的電路連接好器材，注意滑動(dòng)按圖所示的電路連接好器材，注意滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)在阻值最大的位置，電流表和電壓變阻器應(yīng)調(diào)在阻值最大的位置，電流表和電壓表選擇好適當(dāng)?shù)牧砍?。表選擇好適當(dāng)?shù)牧砍獭?4.閉合開關(guān)閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片，讀出幾組相應(yīng)的電流表和電壓表的示數(shù)讀出幾組相應(yīng)的電流表和電壓表的示數(shù)I和和U的值，記入記錄表的值，記入記錄表格內(nèi)。格內(nèi)。 5.打開開關(guān)打開開關(guān)S，拆除電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。，拆除電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。 2.用米尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度用米尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度l，測(cè)量三次，測(cè)量三次，將測(cè)量結(jié)果記入表格中。將測(cè)量結(jié)果記入表格中。 1. 1. 用螺旋測(cè)微器在金屬絲的三個(gè)不同位置分別測(cè)量金屬用螺旋測(cè)微器在金屬絲的三個(gè)不同位置分別測(cè)量金屬絲的直徑，將測(cè)量結(jié)果記入表格，求直徑的平均值，計(jì)算出金絲的直徑，將測(cè)量結(jié)果記入表格，求直徑的平均值，計(jì)算出金屬絲的橫截面積。屬絲的橫截面積。 (1)金屬絲的長(zhǎng)度金屬絲的長(zhǎng)度 =_cm=_m； (3)金屬絲的電阻金屬絲的電阻 =_ 。 (4)金屬絲材料的電阻率金屬絲材料的電阻率 = =_ m。 (1)金屬絲的長(zhǎng)度金屬絲的長(zhǎng)度 =_cm=_m； 6.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù)，完成以下表格內(nèi)容：根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù)，完成以下表格內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)長(zhǎng)度長(zhǎng)度l/cm長(zhǎng)度平均長(zhǎng)度平均 /cm直徑直徑d/mm直徑平均直徑平均 /mm橫截面積橫截面積S/mm2123R實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓電壓U/V電流電流I/A電阻電阻R/ / 123lldR (2)金屬絲的橫截面積金屬絲的橫截面積S=_mm2=_m2。lSR/實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)長(zhǎng)度長(zhǎng)度l/cm長(zhǎng)度平均長(zhǎng)度平均 /cm直徑直徑d/mm直徑平均直徑平均 /mm橫截面積橫截面積S/mm2123 五、注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng) 1.為了減小金屬絲橫截面積帶來(lái)的誤差，測(cè)量直徑時(shí)緊密為了減小金屬絲橫截面積帶來(lái)的誤差，測(cè)量直徑時(shí)緊密繞制的金屬整圈數(shù)多一些。繞制的金屬整圈數(shù)多一些。 2.測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度應(yīng)該在接入電路后且在拉直的狀態(tài)下測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度應(yīng)該在接入電路后且在拉直的狀態(tài)下進(jìn)行，為減小誤差應(yīng)測(cè)量三次取平均值；進(jìn)行，為減小誤差應(yīng)測(cè)量三次取平均值； 3.為了減少由于溫度變化而帶來(lái)的測(cè)量誤差，實(shí)驗(yàn)中注意為了減少由于溫度變化而帶來(lái)的測(cè)量誤差，實(shí)驗(yàn)中注意通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)、電流不宜過(guò)大；通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)、電流不宜過(guò)大； 4.測(cè)量電路采用電流表外接法，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)注測(cè)量電路采用電流表外接法，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)注意同時(shí)觀察兩個(gè)電表的示數(shù)，盡量使表的指針偏轉(zhuǎn)較大，以減意同時(shí)觀察兩個(gè)電表的示數(shù)，盡量使表的指針偏轉(zhuǎn)較大，以減少讀數(shù)誤差，但是注意防止超過(guò)量程；少讀數(shù)誤差，但是注意防止超過(guò)量程； 5.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)一般電流為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)一般電流I、電、電壓壓U測(cè)量多次，求出對(duì)應(yīng)的電阻后取電阻的平均值，實(shí)驗(yàn)中也測(cè)量多次，求出對(duì)應(yīng)的電阻后取電阻的平均值，實(shí)驗(yàn)中也可以利用可以利用U-I圖線求電阻；圖線求電阻； 6.閉合開關(guān)閉合開關(guān)S之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片處在有之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片處在有效電阻最大的位置。效電阻最大的位置。 六、誤差分析六、誤差分析 1.金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得到的，金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得到的，直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來(lái)源之一；直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來(lái)源之一； 2.采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，必然帶來(lái)系采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，必然帶來(lái)系統(tǒng)誤差；統(tǒng)誤差； 3.金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會(huì)帶來(lái)偶然誤差；會(huì)帶來(lái)偶然誤差； 4.由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電阻率變大，造成測(cè)量誤差。阻率變大，造成測(cè)量誤差。考點(diǎn)考點(diǎn)1 1 游標(biāo)卡尺及螺旋測(cè)微器的讀數(shù)游標(biāo)卡尺及螺旋測(cè)微器的讀數(shù)【例例1】（1）在測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)）在測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè) 微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，讀數(shù)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，讀數(shù) 為為 mm。 （2）在用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)為）在用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)為20 分分 度的卡尺測(cè)量擺球的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為度的卡尺測(cè)量擺球的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為 cm。0.617 0.675【解析解析】d1=0.5 mm+11.70.01 mm=0.617 mm d2=6 mm+150.05 mm=0.675 cm （1）把握好游標(biāo)卡尺及螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法。）把握好游標(biāo)卡尺及螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法。 （2）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)沒(méi)有估讀，而螺旋測(cè)微器可動(dòng)部分的）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)沒(méi)有估讀，而螺旋測(cè)微器可動(dòng)部分的讀數(shù)應(yīng)估讀一位。讀數(shù)應(yīng)估讀一位。 1某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量一圓柱體的長(zhǎng)度量一圓柱體的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)量該用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑圓柱體的直徑d，示，示數(shù)如圖。由圖可讀出數(shù)如圖。由圖可讀出l= cm，d= mm。2.256.860【例例2】某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率，所用的器材包括：輸出為某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率，所用的器材包括：輸出為 3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測(cè)金屬絲、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測(cè)金屬絲、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等(如圖如圖)。 (1)他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾，他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾， 金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并連接電路實(shí)物圖金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并連接電路實(shí)物圖(如圖如圖)。 (2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下： 正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關(guān)；正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關(guān)； 讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置； 斷開開關(guān)，斷開開關(guān)，_。合上開關(guān)，重復(fù)的操作。合上開關(guān)，重復(fù)的操作。 (3)該小組測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此給出該小組測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此給出 了如圖中的關(guān)系圖線，其斜率為了如圖中的關(guān)系圖線，其斜率為_A-1m-1 (保留三位有保留三位有 效數(shù)字效數(shù)字)；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了_ 的電阻之和。的電阻之和。 考點(diǎn)考點(diǎn)2 2 測(cè)定金屬電阻率的原理測(cè)定金屬電阻率的原理【答案答案】(1)如圖甲、乙如圖甲、乙 (2)讀出接入電路中的金屬絲的長(zhǎng)度讀出接入電路中的金屬絲的長(zhǎng)度 (3)1.63 電源的內(nèi)阻與電阻箱電源的內(nèi)阻與電阻箱 【解析解析】本題以創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的形式考查了電本題以創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的形式考查了電阻率的測(cè)量，解答時(shí)首先要看明白實(shí)驗(yàn)的原理，阻率的測(cè)量，解答時(shí)首先要看明白實(shí)驗(yàn)的原理，對(duì)利用圖象獲取信息的能力有較高的要求。對(duì)利用圖象獲取信息的能力有較高的要求。 依據(jù)實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)量金屬絲的電阻依據(jù)實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)量金屬絲的電阻率，電路圖如圖甲所示；電路實(shí)物圖如圖乙所示，率，電路圖如圖甲所示；電路實(shí)物圖如圖乙所示，依據(jù)閉合電路歐姆定律得依據(jù)閉合電路歐姆定律得E=I(r+R0+Rx)，參照題，參照題目給出的圖象可得目給出的圖象可得1/I=(r+R0)/E= /(ES)L，可見(jiàn)直線的斜率，可見(jiàn)直線的斜率k= /(ES)，可知斜率、，可知斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是金屬絲的電阻率電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是金屬絲的電阻率 ，其數(shù)值和，其數(shù)值和單位為單位為1.5410-7 m；依據(jù)直線可得其斜率為；依據(jù)直線可得其斜率為1.63 A-1m-1，截距為，截距為(r+R0)/E，則圖，則圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積為線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積為(r+R0) 。 實(shí)物連圖時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：實(shí)物連圖時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)： (1)接線要接到接線柱上，并且切勿交叉。接線要接到接線柱上，并且切勿交叉。 (2)要讓電流從電壓表或電流表的要讓電流從電壓表或電流表的“+”極流入，極流入，“-”極流出，極流出，同時(shí)要注意正確連接電表的量程。同時(shí)要注意正確連接電表的量程。某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí)，電阻與截面積的關(guān)系，選取了材料相同、質(zhì)量某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí)，電阻與截面積的關(guān)系，選取了材料相同、質(zhì)量相等的相等的5卷導(dǎo)線，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：卷導(dǎo)線，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(1)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù)。該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù)。 請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻R與截面積與截面積S是否滿足反比關(guān)系？若滿是否滿足反比關(guān)系？若滿 足反比關(guān)系請(qǐng)說(shuō)明理由；若不滿足，請(qǐng)寫出足反比關(guān)系請(qǐng)說(shuō)明理由；若不滿足，請(qǐng)寫出R與與S應(yīng)滿足的關(guān)系。應(yīng)滿足的關(guān)系。(2)若導(dǎo)線的電阻率若導(dǎo)線的電阻率 =5.110-7 m，則表中阻值為，則表中阻值為3.1 的導(dǎo)線長(zhǎng)度的導(dǎo)線長(zhǎng)度l=_m(結(jié)結(jié) 果保留兩位有效數(shù)字果保留兩位有效數(shù)字)。電阻電阻R( )121.050.023.910.03.1導(dǎo)線直徑導(dǎo)線直徑d(mm)0.8010.9991.2011.4941.998導(dǎo)線截面積導(dǎo)線截面積S(mm2)0.5040.7841.3311.7533.13519不滿足，不滿足，R與與S2成反比成反比(或或RS2=常量常量) 2【例例3】某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，用來(lái)研究稀鹽水溶液的電阻率與濃度的關(guān)系。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，用來(lái)研究稀鹽水溶液的電阻率與濃度的關(guān)系。 圖中圖中E為直流電源，為直流電源，K為開關(guān)，為開關(guān)，K1為單刀雙擲開關(guān)，為單刀雙擲開關(guān)，V為電壓表，為電壓表，A為多量程電流表，為多量程電流表，R為滑為滑 動(dòng)變阻器，動(dòng)變阻器，Rx為待測(cè)稀鹽水溶液液柱。為待測(cè)稀鹽水溶液液柱。 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合K之前將之前將R的滑片的滑片P置于置于_(填填“C”或或“D”) 端；當(dāng)用電流表外接法測(cè)量端；當(dāng)用電流表外接法測(cè)量Rx的的 阻值時(shí)，阻值時(shí)，K1應(yīng)置于位置應(yīng)置于位置_(填填“1”或或“2”)。 (2)在一定條件下，用電流表內(nèi)、外接法得到在一定條件下，用電流表內(nèi)、外接法得到Rx的電阻率隨濃度變化的兩條曲線如圖所示的電阻率隨濃度變化的兩條曲線如圖所示(不不 計(jì)由于通電導(dǎo)致的化學(xué)變化計(jì)由于通電導(dǎo)致的化學(xué)變化)，實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)中Rx的通電面積為的通電面積為20 cm2，長(zhǎng)度為，長(zhǎng)度為20 cm，用內(nèi)接法測(cè)，用內(nèi)接法測(cè) 量量Rx的阻值是的阻值是3 500 ，則其電阻率為，則其電阻率為 _ m，由圖中對(duì)應(yīng)曲線，由圖中對(duì)應(yīng)曲線_(填填“1”或或 “2”)可可 得此時(shí)溶液濃度約為得此時(shí)溶液濃度約為_%(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。考點(diǎn)考點(diǎn)3 3 實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新 【解析解析】(1)滑動(dòng)變阻器是分壓作用，為保護(hù)儀表，開始滑動(dòng)變阻器是分壓作用，為保護(hù)儀表，開始滑片滑片P置于置于D端，電流表外接法測(cè)端，電流表外接法測(cè)Rx阻值時(shí)，阻值時(shí)，K1應(yīng)置于應(yīng)置于1位置。位置。 (2)由由Rx= l/S得，得， =RxS/l=(3 5002010-4)/(2010-2) m=35 m。 因?yàn)橐驗(yàn)镽x=3 500 ，這一阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，而與電，這一阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，而與電壓表內(nèi)阻較接近，所以選用電流表內(nèi)接法誤差較小，測(cè)量較壓表內(nèi)阻較接近，所以選用電流表內(nèi)接法誤差較小，測(cè)量較準(zhǔn)確，曲線準(zhǔn)確，曲線1對(duì)應(yīng)的較準(zhǔn)確，所以曲線對(duì)應(yīng)的較準(zhǔn)確，所以曲線1對(duì)應(yīng)內(nèi)接法。由曲線對(duì)應(yīng)內(nèi)接法。由曲線1可得此時(shí)溶液濃度約為可得此時(shí)溶液濃度約為0.012%。D3510.0110.014間的數(shù)據(jù)間的數(shù)據(jù)1有一根圓臺(tái)狀勻質(zhì)合金棒如圖所示，某同學(xué)猜測(cè)其電阻的大小與該合金棒有一根圓臺(tái)狀勻質(zhì)合金棒如圖所示，某同學(xué)猜測(cè)其電阻的大小與該合金棒的電阻率的電阻率 、長(zhǎng)度、長(zhǎng)度L和兩底面直徑和兩底面直徑d、D有關(guān)。他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：有關(guān)。他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(1)測(cè)量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖所示測(cè)量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖所示(相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出)。 該合金棒的電阻約為幾個(gè)歐姆。圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是該合金棒的電阻約為幾個(gè)歐姆。圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是_。 (用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示)(2)改正電路后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得合金棒的電阻改正電路后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得合金棒的電阻R=6.72 。根據(jù)電阻定律計(jì)算。根據(jù)電阻定律計(jì)算 電阻率為電阻率為 、長(zhǎng)為、長(zhǎng)為L(zhǎng)、直徑分別為、直徑分別為d和和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd= 13.3 、RD=3.38 。他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻。他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R滿足滿足R2=RdRD， 由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻R=_。(用用 、L、d、D表示表示) 34 L/( dD)