第4讲 实验 测定金属的电阻率

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1、第4讲实验测定金属的电阻率　　第4讲实验测定金属的电阻率　　1.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图7－4－8所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻Rx，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．　　图7－4－8　　(1)从图7－4－8中读出金属丝的直径为________mm.　　(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：　　A．电压表0～3V，内阻10kΩ　　B．电压表0～15V，内阻50kΩ　　C．电流表0～0.6A，内阻0.05Ω　　D．电流表0～3A，内阻0.01Ω　　E．滑动变阻器，0～1

2、0Ω　　F．滑动变阻器，0～100Ω　　①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________________________________________________________________________．　　(填序号)　　②实验中实物接线如图7－4－9所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．　　图7－4－9　　错误1________________________________________________________________________　　错误2_______________________

3、_________________________________________________　　解析：(1)金属丝的直径为d＝0.5mm＋17.9×0.01mm＝0.679mm.　　(2)电流表和电压表指针偏转大时测量误差小，所以电压表选A，电流表选C，滑动变阻器限流式控制电路时，其阻值为待测电阻的2～5倍为好，所以选E.本题难度中等．　　答案：(1)0.679(0.677～0.681mm均可)　　(2)①A　C　E　②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上　错误2：采用了电流表内接法　　2．一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段长为L的电线，并测得其直径为D，用多

4、用电表测其电阻发现阻值小于1Ω.为提高测量的精度，他从　　图7－4－10器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(下图中用Rx表示)的电阻　　图7－4－10　　A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计　　B．电压表V1：量程为0～3.0V，内阻约为2kΩ　　C．电压表V2：量程为0～15.0V，内阻约为6kΩ　　D．电流表A1：量程为0～0.6A，内阻约为1Ω　　E．电流表A2：量程为0～3.0A，内阻约为0.1Ω　　F．滑动变阻器R1：最大阻值5Ω，额定电流2.0A　　G．滑动变阻器R2：最大阻值1kΩ，额定电流1.0A　　H．开关S一个，导线若干　　(1)实验时电压表选____

5、____；电流表选________；滑动变阻器选________(填元件符号)．　　(2)请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中表明元件符号．　　(3)在实物图中用笔画线替代导线连接元件．　　(4)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为ρ＝________.　　答案：(1)B　E　F　(2)见下图　(3)见下图　(4)πUD24IL　　　　　　　3.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx.用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的

6、影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差．按如图7－4－11所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差．利用该电路进行实验的主要操作过程是：　　第一步：先将R2的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关S2向1闭合，闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程)，读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.　　第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.　　请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式Rx＝________.　　图7－4－11　　解析：第一步对应的等效电路如

7、图(甲)所示．则Rx＋RA＋R1＝U1I1　　(甲)　　　(乙)　　第二步对应的等效电路如图(乙)所示．则RA＋R1＝U2I2，由以上两式求得：Rx＝U1I1－U2I2.　　答案：U1I1－U2I2　　4．某研究性学习小组设计了如图7－4－12图(1)所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系．图中E为直流电源，K为开关，K1为单刀双掷开关，V为电压表，A为多量程电流表，R为滑动变阻器，R