實(shí)驗(yàn)七 測(cè)定金屬的電阻率

1、實(shí)驗(yàn)七 測(cè)定金屬的電阻率【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.1.掌握螺旋測(cè)微器的原理及讀數(shù)方法。掌握螺旋測(cè)微器的原理及讀數(shù)方法。2.2.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。壓表的讀數(shù)方法。3.3.會(huì)用伏安法測(cè)電阻，并能測(cè)定金屬的電阻率。會(huì)用伏安法測(cè)電阻，并能測(cè)定金屬的電阻率?！緦?shí)驗(yàn)原理【實(shí)驗(yàn)原理】1.1.螺旋測(cè)微器螺旋測(cè)微器（1 1）構(gòu)造：）構(gòu)造：如圖如圖,S,S為固定刻度，為固定刻度，H H為可動(dòng)刻度。為可動(dòng)刻度。（2 2）原理：）原理：可動(dòng)刻度可動(dòng)刻度H H上的刻度為上的刻度為5050等份，則螺旋測(cè)微器的精確度為等份

2、，則螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm0.01 mm。（3 3）讀數(shù)：）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。米部分由可動(dòng)刻度讀出。測(cè)量值（測(cè)量值（mmmm）= =固定刻度數(shù)（固定刻度數(shù)（mmmm）（注意半毫米刻度線是否）（注意半毫米刻度線是否露出）露出）+ +可動(dòng)刻度數(shù)（估讀一位）可動(dòng)刻度數(shù)（估讀一位）0.010.01（mmmm）。）。如圖所示，固定刻度示數(shù)為如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm2.0 mm，而從可動(dòng)刻度上讀的，而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為示數(shù)為15.015.0，最后的讀數(shù)為，最后的讀數(shù)

3、為2.0 mm+15.02.0 mm+15.00.01 mm=2.150 mm0.01 mm=2.150 mm。2.2.伏安法測(cè)電阻伏安法測(cè)電阻（1 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)內(nèi) 接接 法法外外 接接 法法電電 路路 圖圖誤差原因誤差原因電流表分壓電流表分壓U U測(cè)測(cè)=U=Ux x+U+UA A電壓表分流電壓表分流I I測(cè)測(cè)=I=Ix x+I+IV V內(nèi)內(nèi) 接接 法法外外 接接 法法電阻測(cè)量電阻測(cè)量值值=R=Rx x+R+RA ARRx x測(cè)量值大于真實(shí)值測(cè)量值大于真實(shí)值測(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口訣口訣大內(nèi)偏大大內(nèi)偏大( (大電阻用

4、大電阻用內(nèi)接法測(cè)量，測(cè)量值內(nèi)接法測(cè)量，測(cè)量值偏大偏大) )小外偏小小外偏小( (小電阻用小電阻用外接法測(cè)量，測(cè)量外接法測(cè)量，測(cè)量值偏小值偏小) )AxRRVxRRURI測(cè)測(cè)測(cè)xVxxVURIR RRRR測(cè)測(cè)測(cè)（2 2）兩種電路的選擇）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，若進(jìn)行比較，若R Rx x較小，宜采用電流表外接法；若較小，宜采用電流表外接法；若R Rx x較大，宜采較大，宜采用電流表內(nèi)接法。用電流表內(nèi)接法。比值法比值法: :當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí), ,用電流表外接法用電流表外接法; ;當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí), ,用電流表

5、內(nèi)接法。用電流表內(nèi)接法。xAVxRRRRxAVxRRRR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 P先后與先后與a a、b b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而處接觸一下，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。流表內(nèi)接法。3.3.電阻率的測(cè)定原理電阻率的測(cè)定原理(1)(1)把金屬絲接入電路中，用伏安法測(cè)金

6、屬絲的電阻，把金屬絲接入電路中，用伏安法測(cè)金屬絲的電阻，電路原理如圖所示。電路原理如圖所示。(2)(2)用毫米刻度尺測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度用毫米刻度尺測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度l, ,用螺旋測(cè)微用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑器測(cè)得金屬絲的直徑d,d,算出橫截面積算出橫截面積(3)(3)根據(jù)電阻定律根據(jù)電阻定律 得金屬絲電阻率得金屬絲電阻率xUR,I21Sd4 。R,S lRS l?！緦?shí)驗(yàn)器材【實(shí)驗(yàn)器材】毫米刻度尺，螺旋測(cè)微器，直流電流表和直流電壓表，滑動(dòng)變毫米刻度尺，螺旋測(cè)微器，直流電流表和直流電壓表，滑動(dòng)變阻器（阻值范圍阻器（阻值范圍0 050 50 ）、電池組、開關(guān)、被測(cè)金屬絲、導(dǎo)）、電

7、池組、開關(guān)、被測(cè)金屬絲、導(dǎo)線若干。線若干?！緦?shí)驗(yàn)過程【實(shí)驗(yàn)過程】一、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)步驟1.1.直徑測(cè)定直徑測(cè)定用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑， 求出其平均值求出其平均值d 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2dS4。2.2.電路連接電路連接按如圖所示的電路原理圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。按如圖所示的電路原理圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。3.3.長(zhǎng)度測(cè)量長(zhǎng)度測(cè)量用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，反復(fù)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量測(cè)量3 3次，求出其平

8、均值次，求出其平均值l。4.U4.U、I I測(cè)量測(cè)量把滑動(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，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，閉合開關(guān)電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合開關(guān)S S，改變滑動(dòng)變阻器滑片的，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)位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I I和和U U的值，記入的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)表格內(nèi)，斷開開關(guān)S S。5.5.拆除實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。拆除實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。U UI IR Rx x二、數(shù)據(jù)處理二、數(shù)據(jù)處理1.1.在求在求R Rx x的平均值時(shí)可用兩種方法的平

9、均值時(shí)可用兩種方法（1 1）用）用 分別算出各次的數(shù)值，再取平均值。分別算出各次的數(shù)值，再取平均值。(2)(2)用用U -IU -I圖線的斜率求出。圖線的斜率求出。2.2.計(jì)算電阻率計(jì)算電阻率將記錄的數(shù)據(jù)將記錄的數(shù)據(jù)U U、I I、l、d d的值代入電阻率計(jì)算式的值代入電阻率計(jì)算式xURI2d U4 I l?！菊`差分析【誤差分析】1.1.金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得的，直徑的測(cè)量是產(chǎn)金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得的，直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來(lái)源之一。生誤差的主要來(lái)源之一。2.2.采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接

10、法，測(cè)量值小于真實(shí)值，使電阻率的測(cè)量值偏小。法，測(cè)量值小于真實(shí)值，使電阻率的測(cè)量值偏小。3.3.金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等均會(huì)帶來(lái)偶然金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等均會(huì)帶來(lái)偶然誤差。誤差。4.4.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。成測(cè)量誤差?！咀⒁馐马?xiàng)【注意事項(xiàng)】1.1.螺旋測(cè)微器的使用螺旋測(cè)微器的使用(1)(1)測(cè)量前必須校對(duì)零點(diǎn)測(cè)量前必須校對(duì)零點(diǎn): :先使測(cè)砧先使測(cè)砧A A與測(cè)微螺桿與測(cè)微螺桿P P并攏并攏, ,觀察可觀察可動(dòng)刻度的零刻度線與固定刻度的軸向線是否重合以及可動(dòng)刻度動(dòng)刻度的

11、零刻度線與固定刻度的軸向線是否重合以及可動(dòng)刻度的邊緣與固定刻度的零刻度線是否重合。不重合時(shí)的邊緣與固定刻度的零刻度線是否重合。不重合時(shí), ,用存放在用存放在螺旋測(cè)微器盒中的工具調(diào)節(jié)螺旋測(cè)微器盒中的工具調(diào)節(jié), ,直到完全重合為止。直到完全重合為止。(2)(2)測(cè)量時(shí)測(cè)量時(shí), ,當(dāng)測(cè)微螺桿當(dāng)測(cè)微螺桿P P將要接觸被測(cè)物體時(shí)將要接觸被測(cè)物體時(shí), ,要停止使用旋鈕要停止使用旋鈕K,K,改用微調(diào)旋鈕改用微調(diào)旋鈕K,K,當(dāng)聽到當(dāng)聽到“咔、咔咔、咔”聲后聲后, ,停止轉(zhuǎn)動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng), ,以以避免避免P P和被測(cè)物體間產(chǎn)生過大的壓力。這樣既可以保護(hù)儀器和被測(cè)物體間產(chǎn)生過大的壓力。這樣既可以保護(hù)儀器, ,又又能保

12、證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。能保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。(3)(3)螺旋測(cè)微器應(yīng)估讀一位，即以螺旋測(cè)微器應(yīng)估讀一位，即以mmmm作單位作單位, ,應(yīng)讀到小數(shù)點(diǎn)后面應(yīng)讀到小數(shù)點(diǎn)后面第三位。第三位。 2.2.測(cè)定金屬的電阻率測(cè)定金屬的電阻率(1)(1)為了方便為了方便, ,測(cè)量直徑應(yīng)在金屬絲連入電路前進(jìn)行測(cè)量直徑應(yīng)在金屬絲連入電路前進(jìn)行, ,為了準(zhǔn)確為了準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度測(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)行應(yīng)該在連入電路之后在拉直的情況下進(jìn)行, ,測(cè)量待測(cè)金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度。測(cè)量待測(cè)金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度。(2)(2)本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小，故應(yīng)采用電流表外

13、接本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小，故應(yīng)采用電流表外接法。法。(3)(3)開關(guān)開關(guān)S S閉合前，滑動(dòng)變阻器的阻值要調(diào)到最大。閉合前，滑動(dòng)變阻器的阻值要調(diào)到最大。(4)(4)電流不宜太大（電流表用電流不宜太大（電流表用0 00.6 A0.6 A量程），通電時(shí)間不宜量程），通電時(shí)間不宜太長(zhǎng)太長(zhǎng), ,以免金屬絲溫度升高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大。以免金屬絲溫度升高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大。(5)(5)實(shí)驗(yàn)連線時(shí)實(shí)驗(yàn)連線時(shí), ,應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將開關(guān)、電流表、應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將開關(guān)、電流表、待測(cè)金屬絲、滑動(dòng)變阻器連成干路，然后再把電壓表并聯(lián)在待待測(cè)金屬絲、滑動(dòng)變阻器連成干路，然

14、后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬絲的兩端。測(cè)金屬絲的兩端。 【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】替代法測(cè)電阻替代法測(cè)電阻1.1.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理用電阻箱替代待測(cè)電阻用電阻箱替代待測(cè)電阻, ,按如圖所示連接好電路按如圖所示連接好電路, ,調(diào)節(jié)電阻箱調(diào)節(jié)電阻箱, ,使兩次電流表示數(shù)相等使兩次電流表示數(shù)相等, ,則電阻箱的示數(shù)就等于待測(cè)電阻的阻則電阻箱的示數(shù)就等于待測(cè)電阻的阻值。值。2.2.本方案的優(yōu)缺點(diǎn)本方案的優(yōu)缺點(diǎn)（1 1）優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, ,調(diào)節(jié)方便調(diào)節(jié)方便, ,便于讀數(shù)便于讀數(shù), ,同時(shí)可以避免同時(shí)可以避免因電表的內(nèi)阻產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。因電表的內(nèi)阻產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。（2 2）缺點(diǎn)）缺點(diǎn): :

15、由于電阻箱不能連續(xù)調(diào)節(jié)由于電阻箱不能連續(xù)調(diào)節(jié), ,從而導(dǎo)致測(cè)量值與真實(shí)從而導(dǎo)致測(cè)量值與真實(shí)值之間存在誤差。值之間存在誤差。熱點(diǎn)熱點(diǎn) 1 1 儀器的選擇和電路的設(shè)計(jì)儀器的選擇和電路的設(shè)計(jì)【典例【典例1 1】(2014(2014福州模擬福州模擬) )在測(cè)定一根粗細(xì)均勻的合金絲在測(cè)定一根粗細(xì)均勻的合金絲R Rx x的電阻率的實(shí)驗(yàn)中。的電阻率的實(shí)驗(yàn)中。(1)(1)利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲的直徑利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲的直徑, ,示數(shù)如圖所示示數(shù)如圖所示, ,則合金則合金絲的直徑為絲的直徑為mmmm。(2)(2)待測(cè)合金絲待測(cè)合金絲R Rx x的電阻約為的電阻約為1010。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有。實(shí)驗(yàn)室提供

16、的器材有: :A.A.電壓表電壓表V(V(量程為量程為3V,3V,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為10k)10k)B.B.電流表電流表A A1 1( (量程為量程為0.6A,0.6A,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為3)3)C.C.電流表電流表A A2 2( (量程為量程為3A,3A,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為0.1)0.1)D.D.滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R(R(最大阻值約為最大阻值約為5,5,額定電流為額定電流為2A)2A)E.E.學(xué)生電源學(xué)生電源E(E(電動(dòng)勢(shì)為電動(dòng)勢(shì)為6V,6V,內(nèi)阻不計(jì)內(nèi)阻不計(jì)) )F.F.開關(guān)一個(gè)開關(guān)一個(gè), ,導(dǎo)線若干導(dǎo)線若干要求較準(zhǔn)確地測(cè)量出合金絲要求較準(zhǔn)確地測(cè)量出合金絲R Rx x的阻值的阻值, ,請(qǐng)?jiān)谔摼€

17、框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖電路圖( (注明選擇的電流表注明選擇的電流表) )。(3)(3)若用若用L L表示合金絲的長(zhǎng)度表示合金絲的長(zhǎng)度,d,d表示直徑表示直徑, ,測(cè)得電阻為測(cè)得電阻為R,R,寫出合寫出合金絲的電阻率的表達(dá)式為金絲的電阻率的表達(dá)式為?！緲?biāo)準(zhǔn)解答【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm,0.5mm,可動(dòng)刻可動(dòng)刻度讀數(shù)為度讀數(shù)為0.010.0123.0mm=0.230mm,23.0mm=0.230mm,所以最終讀數(shù)為固定刻度讀所以最終讀數(shù)為固定刻度讀數(shù)數(shù)+ +可動(dòng)刻度讀數(shù)可動(dòng)刻度讀數(shù)=0.5mm+0.230mm=0.730

18、mm=0.5mm+0.230mm=0.730mm。(2)(2)待測(cè)電阻的阻待測(cè)電阻的阻值較小值較小, ,電流表應(yīng)采用外接法電流表應(yīng)采用外接法; ;滑動(dòng)變阻器的阻值較小滑動(dòng)變阻器的阻值較小, ,宜采用宜采用分壓式接法分壓式接法; ;由于電源電動(dòng)勢(shì)為由于電源電動(dòng)勢(shì)為6V,6V,故電路中的最大電流約為故電路中的最大電流約為0.6A,0.6A,電流表應(yīng)選電流表應(yīng)選A A1 1, ,測(cè)量讀數(shù)較準(zhǔn)確測(cè)量讀數(shù)較準(zhǔn)確, ,電路如圖所示。電路如圖所示。(3)(3)由電阻定律知由電阻定律知 故故答案：答案：(1)0.730 (2)(1)0.730 (2)見標(biāo)準(zhǔn)解答見標(biāo)準(zhǔn)解答(3) (3) LRd( )22 ，2d

19、 R4L 。2d R4L 熱點(diǎn)熱點(diǎn) 2 2 “ “替代法替代法”對(duì)電阻的測(cè)量對(duì)電阻的測(cè)量【典例【典例2 2】(2012(2012廣東高考廣東高考) )某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率, ,需要測(cè)量圓柱體的尺寸和電阻。需要測(cè)量圓柱體的尺寸和電阻。(1)(1)分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑, ,某次測(cè)量的示數(shù)如圖甲和圖乙所示某次測(cè)量的示數(shù)如圖甲和圖乙所示, ,長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為_cm,_cm,直徑直徑為為_mm_mm。(2)(2)按圖丙連接電路后按圖丙連接電路后, ,實(shí)驗(yàn)操作如下實(shí)驗(yàn)操作如下: :(a)(a)將

20、滑動(dòng)變阻器將滑動(dòng)變阻器R R1 1的阻值置于最的阻值置于最_(_(選填選填“大大”或或“小小”) )處；將處；將S S2 2撥向接點(diǎn)撥向接點(diǎn)1 1，閉合，閉合S S1 1，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R R1 1，使電流表示數(shù)為，使電流表示數(shù)為I I0 0；（b b）將電阻箱）將電阻箱R R2 2的阻值調(diào)至最的阻值調(diào)至最_(_(選填選填“大大”或或“小小”) )，將將S S2 2撥向接點(diǎn)撥向接點(diǎn)2 2；保持；保持R R1 1不變，調(diào)節(jié)不變，調(diào)節(jié)R R2 2，使電流表示數(shù)仍為，使電流表示數(shù)仍為I I0 0，此時(shí)此時(shí)R R2 2阻值為阻值為1 280 ;1 280 ;(c)(c)由此可知，圓柱體的電阻為由此可知，圓

21、柱體的電阻為_。 【標(biāo)準(zhǔn)解答【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為l=(50+0.1=(50+0.11)mm=50.1 mm1)mm=50.1 mm=5.01 cm=5.01 cm。螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d=(5+31.5d=(5+31.50.01)mm=5.315 mm0.01)mm=5.315 mm。(2)(2)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要遵循科學(xué)性原則、安全性原則和準(zhǔn)確性電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要遵循科學(xué)性原則、安全性原則和準(zhǔn)確性原則。此電路中滑動(dòng)變阻器是以限流方式接入電路中的，故在原則。此電路中滑動(dòng)變阻器是以限流方式接入電路中的，故在（a a）步驟中合上開關(guān)前應(yīng)使其接入電路中

22、的阻值為最大，以）步驟中合上開關(guān)前應(yīng)使其接入電路中的阻值為最大，以保證電路安全。同理（保證電路安全。同理（b b）步驟中亦將電阻箱）步驟中亦將電阻箱R R2 2的阻值調(diào)至最的阻值調(diào)至最大。大。（a a）步驟中，由閉合電路歐姆定律得）步驟中，由閉合電路歐姆定律得其中其中R R表示圓柱體的電阻。表示圓柱體的電阻。（b b）步驟中，仍由閉合電路歐姆定律得）步驟中，仍由閉合電路歐姆定律得由等量代換可得由等量代換可得R RR R2 21 280 1 280 。答案答案: :(1)5.01 5.315 (2)(a)(1)5.01 5.315 (2)(a)大大 (b)(b)大大 (c)1 280(c)1 2

23、8001gEI,RRRr021gEI,RRRr1.1.在在“測(cè)定金屬的電阻率測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻R Rx x約為約為5 5 。實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：。實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：A.A.電壓表電壓表V V1 1（量程（量程3 V3 V，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為15 k15 k）B.B.電壓表電壓表V V2 2（量程（量程15 V15 V，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為75 k75 k）C.C.電流表電流表A A1 1（量程（量程3 A3 A，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為0.2 0.2 ）D.D.電流表電流表A A2 2（量程（量程600 mA600 mA，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻

24、約為1 1 ）E.E.變阻器變阻器R R1 1（0 0100 100 ，0.3 A0.3 A）F.F.變阻器變阻器R R2 2（0 02 000 2 000 ，0.1 A0.1 A）G.G.電池電池E E（電動(dòng)勢(shì)為（電動(dòng)勢(shì)為3 V3 V，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為0.3 0.3 ）H.H.開關(guān)開關(guān)S S，導(dǎo)線若干，導(dǎo)線若干（1 1）為了提高實(shí)驗(yàn)精確度，減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器）為了提高實(shí)驗(yàn)精確度，減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有材有_。（2 2）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用圖甲中）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用圖甲中_（選填（選填“a”a”或或“b”b”）為該實(shí)驗(yàn)的電路圖，并按所選擇的電路圖把實(shí)物圖乙）為該

25、實(shí)驗(yàn)的電路圖，并按所選擇的電路圖把實(shí)物圖乙用導(dǎo)線連接起來(lái)。用導(dǎo)線連接起來(lái)?！窘馕觥窘馕觥浚? 1）由電池）由電池E E決定了電壓表選決定了電壓表選V V1 1; ;結(jié)合結(jié)合R Rx x粗略計(jì)算電流粗略計(jì)算電流在在600 mA600 mA內(nèi)，故選內(nèi)，故選A A2 2; ;由由R Rx x約為約為5 5 確定變阻器選確定變阻器選R R1 1，故應(yīng)選器，故應(yīng)選器材有材有A A、D D、E E、G G、H H。（2 2）因）因A A2 2的內(nèi)阻不能的內(nèi)阻不能滿足遠(yuǎn)小于滿足遠(yuǎn)小于R Rx x，電流表，電流表應(yīng)外接，故選圖應(yīng)外接，故選圖b b。實(shí)物。實(shí)物連接如圖所示。連接如圖所示。答案：答案：（1 1）A

26、 A、D D、E E、G G、H H（2 2）b b 實(shí)物圖連接見解析實(shí)物圖連接見解析2.2.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)量相等的取了材料相同、質(zhì)量相等的5 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 1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量）用螺旋測(cè)微器測(cè)量某一導(dǎo)線的直徑如圖所示。某一導(dǎo)線的直徑如圖所示。讀得直徑讀得直徑d=_mmd=_mm。（2 2）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)：電阻電阻R/R/121.0121.050.050.023.923.910.01

27、0.03.13.1導(dǎo)線直徑導(dǎo)線直徑d/mmd/mm0.8010.8010.9990.9991.2011.2011.4941.4941.9981.998導(dǎo)線截面積導(dǎo)線截面積S/mmS/mm2 20.5040.5040.7840.7841.1331.1331.7531.7533.1353.135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 R與截面積與截面積S S是否滿足是否滿足反比關(guān)系？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)寫出若滿足反比關(guān)系，請(qǐng)說(shuō)明理由；若不滿足，請(qǐng)寫出R R與與S S應(yīng)滿足應(yīng)滿足的關(guān)系。的關(guān)系。_(3)(3)若導(dǎo)線的電阻率若導(dǎo)線的電阻

28、率=5.1=5.11010-7-7 m m, ,則表中阻值為則表中阻值為3.1 3.1 的導(dǎo)線長(zhǎng)度的導(dǎo)線長(zhǎng)度l=_m=_m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！窘馕觥窘馕觥浚? 1）螺旋測(cè)微器讀數(shù)要嚴(yán)格按步驟讀?。┞菪郎y(cè)微器讀數(shù)要嚴(yán)格按步驟讀取, ,讀數(shù)為讀數(shù)為(1+20.0(1+20.00.01) mm=1.200 mm0.01) mm=1.200 mm。(2)(2)由數(shù)據(jù)可得：由數(shù)據(jù)可得：R R與與S S不成反比，不成反比，R R與與S S2 2成反比成反比（或（或RSRS2 2= =恒量）。恒量）。（3 3）根據(jù)電阻定律公式）根據(jù)電阻定律公式所以所以答案：答案：（1 1）

29、1.200 1.200 （2 2）不滿足，）不滿足，R R與與S S2 2成反比（或成反比（或RSRS2 2= =恒量）恒量） （3 3）1919R,S l67RS3.1 3.135 10 m19 m5.1 10l。3.(20143.(2014莆田模擬莆田模擬) )為了測(cè)量一精密金屬絲的電阻率為了測(cè)量一精密金屬絲的電阻率: :(1)(1)如圖如圖, ,先用多用電表先用多用電表11擋初測(cè)其電阻為擋初測(cè)其電阻為,然然后用螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑為后用螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑為mm,mm,游標(biāo)卡尺測(cè)其長(zhǎng)度是游標(biāo)卡尺測(cè)其長(zhǎng)度是mmmm。(2)(2)除待測(cè)金屬絲外除待測(cè)金屬絲外, ,實(shí)驗(yàn)室還備有的實(shí)驗(yàn)器材如下實(shí)驗(yàn)室

30、還備有的實(shí)驗(yàn)器材如下: :A.A.電壓表電壓表V V1 1( (量程量程3 V,3 V,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為15 k15 k) )B.B.電壓表電壓表V V2 2( (量程量程15 V,15 V,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為75 k75 k) )C.C.電流表電流表A A1 1( (量程量程3 A,3 A,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為0.2)0.2)D.D.電流表電流表A A2 2( (量程量程600 mA600 mA, ,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為1)1)E.E.滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R R1 1(0(05,0.6 A)5,0.6 A)F.F.滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R R2 2(0(02000,0.1 A)2000,0.1 A)G.

31、G.輸出電壓為輸出電壓為3 V3 V的直流穩(wěn)壓電源的直流穩(wěn)壓電源E EH.H.電阻箱電阻箱I.I.開關(guān)開關(guān)S,S,導(dǎo)線若干導(dǎo)線若干為了減小實(shí)驗(yàn)誤差為了減小實(shí)驗(yàn)誤差, ,需進(jìn)一步測(cè)其電阻而采用伏安法需進(jìn)一步測(cè)其電阻而采用伏安法, ,則上述則上述器材中應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有器材中應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有( (填代號(hào)填代號(hào)) )。請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)設(shè)。請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)設(shè)計(jì)最合理的電路圖并將實(shí)物連線。但用該電路所測(cè)得的電阻計(jì)最合理的電路圖并將實(shí)物連線。但用該電路所測(cè)得的電阻的測(cè)量值的測(cè)量值真實(shí)值真實(shí)值( (選填選填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”) )。如果金屬絲直徑為如果金屬絲直徑為D,D,長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為L(zhǎng),L,

32、所測(cè)電壓為所測(cè)電壓為U,U,電流為電流為I,I,寫出計(jì)寫出計(jì)算電阻率的表達(dá)式算電阻率的表達(dá)式 ?！窘馕觥窘馕觥?1)(1)由圖可知，電阻為由圖可知，電阻為6 6 ，直徑為，直徑為2.095 mm2.095 mm，長(zhǎng)度，長(zhǎng)度是是36.2 mm36.2 mm。(2)(2)伏安法測(cè)電阻，即測(cè)電阻兩端的電壓和通過它的電流，應(yīng)伏安法測(cè)電阻，即測(cè)電阻兩端的電壓和通過它的電流，應(yīng)選用電源選用電源G G，由于電壓為，由于電壓為3 V3 V，為減小測(cè)量誤差，電壓表選，為減小測(cè)量誤差，電壓表選A A，由由 可知，電流表應(yīng)選可知，電流表應(yīng)選A2A2。由于待測(cè)電阻為。由于待測(cè)電阻為6 6 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器

33、應(yīng)選E E。待測(cè)電阻的阻值較小，電流表應(yīng)選。待測(cè)電阻的阻值較小，電流表應(yīng)選外接法，用該電路所測(cè)得的電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值?；瑒?dòng)外接法，用該電路所測(cè)得的電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，根據(jù)公式變阻器采用限流式接法，根據(jù)公式 得得=U3 VI0.5 AR6 2LLRDS()2 g22DRD U4L4ILg。答案：答案：(1)6 2.095 36.2 (2)ADEGI(1)6 2.095 36.2 (2)ADEGI小于小于2D U4IL 4.(20134.(2013安徽高考安徽高考)(1)(1)在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)中, ,利用螺

34、旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過程如圖所示利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過程如圖所示, ,校零校零時(shí)的讀數(shù)為時(shí)的讀數(shù)為mm,mm,合金絲的直徑為合金絲的直徑為mmmm。(2)(2)為了精確測(cè)量合金絲的電阻為了精確測(cè)量合金絲的電阻R Rx x, ,設(shè)計(jì)出如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電設(shè)計(jì)出如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖路圖, ,按照該電路圖完成圖乙中的實(shí)物電路連接。按照該電路圖完成圖乙中的實(shí)物電路連接?！窘馕觥窘馕觥?1)(1)校零時(shí)的讀數(shù)為校零時(shí)的讀數(shù)為(0+0.7(0+0.70.01)mm=0.007 mm,0.01)mm=0.007 mm,測(cè)量測(cè)量時(shí)的讀數(shù)為時(shí)的讀數(shù)為(0+0.5+14.5(0+0.5+14.50.01)mm=0.645 mm,0.01)mm=0.645 mm,故合金絲的直徑故合金絲的直徑為為(0.645-0.007)mm=0.638 mm(0.645-0.007)mm=0.638 mm。(2)(2)先從電源正極出發(fā)先從電