《金榜夺冠》物理一轮第八章第三单元第3课时

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1、第三单元　实验与探究第3课时　实验：测定金属的电阻率选修3-1第八章　电路基础回顾1．实验目的(1)掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法．(2)掌握螺旋测微器的使用和读数方法．(3)会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．2．实验原理(1)电阻率的测定原理把金属丝接入如右图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据计算金属电阻Rx，然后用米尺测量金属丝的长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出横截面积S；根据电阻定律Rx＝，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝＝________________.(2)

2、螺旋测微器的构造原理及读数①螺旋测微器的构造如下图所示是常用的螺旋测微器．它的小砧A和固定刻度G固定在框架F上，测微螺杆P、可动刻度H、调动旋钮K和微调旋钮K′连在一起．②螺旋测微器的原理固定刻度G之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5mm，而可动刻度H上的刻度为50等份，因此每等分为0.01mm，即可动刻度的精确度为0.01mm.读数时要估读至毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．③读数：测量时被测物体长度的半毫米的整数倍部分由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出．测量值(毫米)＝____

3、______数(毫米)(注意半毫米刻度线是否露出)＋__________数×0.01(毫米)＋________位上的估读．3．实验器材被测金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、电池组、开关、导线若干．4．实验步骤(1)用螺旋测微器三次测量金属丝不同位置的直径取平均值d，求出其横截面积S＝πd2/4.(2)将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度，测三次，求出平均值L.(3)根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图(如前面介绍所示)，然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调

4、到最大．(4)检查线路无误后闭合单刀开关，调节滑动变阻器读出几组I、U值，分别计算电阻R再求平均值，设计表格，把测量的d、L、U、I填空．(5)数据处理，将测得的d、L、U、I的值，代入电阻率的计算式ρ＝Rx中，计算出金属丝的电阻率．(6)拆除电路，整理好实验器材．5．注意事项(1)器材的选取应遵从安全、准确、操作方便的原则．可以先估算出电路中的电流强度，然后再选取合适量程的电流表和电压表等器材．(2)测量长度时，要测量接入电路中的金属丝的长度，而不是测量金属丝的全长．(3)螺旋测微器的最小分度0.01mm，应估读到0.001mm.(4

5、)金属丝的电阻和电流表的内阻相差不很大，因此在用伏安法测电阻时应采用电流表的外接法，开始实验时滑动变阻器在电路中的阻值应调至最大，实验过程中通过金属丝的电流不宜过大，以防止温度升高电阻率发生变化．(5)本实验由于电流表量程0～0.60A，测量时通过金属丝的电流应控制在0.6A以下，每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准)，读数完毕立即断开单刀开关，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化．(6)求R平均值有两种方法：第一种是用R＝U/I算出各次测量值，再取平均值．第二种是图象法，用UI图线的斜率来表示．在描点连线时，要让尽可能多

6、的点在直线上，其余各点均匀分布在直线两侧，个别偏离较远的点舍去．答案：2．(1)Rx(2)固定刻度　可动刻度　千分要点深化(1)两种测量电阻的电路图及存在误差下图(a)叫电流表内接法；下图(b)叫电流表外接法．对电流表内接法来说，由于电流表的分压作用，导致测量值偏大；对电流表外接法来说，由于电压表的分流作用，导致测量值偏小．(2)两种测量电阻电路的选择①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表的内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法．概括为“高阻内接、低阻外接”．②临界值计算法：若已知待测电

7、阻的大致阻值Rx，电流表的内阻RA和电压表的内阻RV，则：当>时，选用“内接法”；当<时，选用“外接法．③实验试触法：若不知Rx的大约阻值，可采用“试触法”．将电路按如右图所示连接，抽出电压表的一个接头P，然后将P分别与a、b接触一下，观察两表示数变化情况．a．若电流表示数变化明显，电压表分流作用较强，即Rx阻值较大，应采用“内接法”，P应接b.b．若电压表示数变化明显，说明电流表分压作用较强，即Rx阻值较小，应采用“外接法”，P应接a.(二)控制电路(1)两种控制电路及其作用供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式组成，滑动变阻

8、器在供电电路中有两种连接方式：上图(a)叫限流式；上图(b)叫分压式．限流式可省一个耗电支路，有节能的作用；分压式可使测量电路获得从零至很大的电压(或电流)调节范围．供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连