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时间:2020-07-06
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1、实验:测金属的电阻率班级___________姓名___________【自主学习】一、实验目的1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法.2.会用伏安法测电阻,并能测定金属的电阻率.二、实验原理电阻定律和欧姆定律三、实验器材毫米刻度尺,螺旋测微器,直流电流表和直流电压表,滑动变阻器(阻值范围0~50Ω),电池组,开关,被测金属丝,导线若干.四、实验操作1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线的横截面积S.2.按如图实-7-3所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻
2、的实验电路.3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值L.4.把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记入表格内,断开开关S.5.拆去实验线路,整理好实验器材.五、注意事项1.测量直径应在导线连入电路前进行,测量金属丝的长度,应该在连入电路之后在拉直的情况下进行.2.本实验中被测金属丝的电阻值较小,故须采用电流表外接法.3.开关S闭合前,滑动变阻器的阻值要调至最大.4.电
3、流不宜太大(电流表用0~0.6A量程),通电时间不宜太长.5.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成干路,然后再把电压表并联在待测金属丝的两端.六、误差分析1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得,直径的测量是产生误差的主要来源之一.2.采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小.3.金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差.4.由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差.【典型例题】1.在“测定金属的电
4、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实-7-4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R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.(1)从图中读出金属丝的直径为____________mm.(2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:A.电压表0~3V,内阻10kΩB.电压表0~15V,内阻50kΩC.电流表0~0.6A,内阻0.05ΩD.电流表0~3A,内阻0.01ΩE.滑动变阻器,0~10ΩF.滑动变阻器,0~100Ω①要求较准确地测出其阻值,电压表应选
5、________,电流表应选________,滑动变阻器应选________.(填序号)②实验中某同学的实物接线如图实-7-5所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.错误1:_________________________________________;错误2:_________________________________________.2.做测一金属电阻丝的电阻Rx的实验.(1)某实验小组要用“伏安法”测量电阻丝的电阻Rx,已知电压表内阻约3kΩ,电流表内阻约1Ω,若采用图实-7-6甲电路测量,则Rx的测量值比真实值_
6、_______(填“偏大”或“偏小”).若Rx约为10Ω应采用图________(选“甲”或“乙”)的电路,误差会比较小.(2)若该实验小组实验时,某次测量时电压表和电流表的示数如图实-7-7所示,则电流表示数为________A,电压表读数为________V.【学后自测】3.“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作中错误的是( )A.用米尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C.用伏安法测电阻时采用电流表内接法,多次测量后算出平均值D.
7、实验中应保持金属丝的温度不变4.(2010·安徽高考)在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图实-7-12所示,读数为________mm.5.(2011·天津模拟)某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻的实验中,根据同一组数据进行正确描点后,甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线,如图实-7-1甲、乙所示,根据你对实验的理解,你认为________同学的图线正确,根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为________Ω.(保留两位有效数字)6.(2011·深圳模拟)某学习小组为测量一铜芯电线的
8、电阻率,他们截取了一段电线,用米尺测出其长度为L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表测得其电阻值约为2Ω,为提高测量的精度,该小组的人员从下列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(用Rx表示)的电阻
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