2020版高考物理復(fù)習(xí)課件：實(shí)驗(yàn)測定金屬的電阻率

實(shí)驗(yàn)11

測定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)11測定金屬的電阻率-2-一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y量金屬的電阻率。二、基本電路的選擇伏安法測電阻(1)電流表的內(nèi)接法和外接法的比較-2-一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3--3--4-(2)滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法的比較

-4-(2)滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法的比較-5-三、實(shí)驗(yàn)原理(如圖所示)根據(jù)電阻定律公式知道只要測出金屬絲的長度和它的直徑d,計(jì)算出橫截面積S,并用伏安法測出電阻Rx,即可計(jì)算出金屬絲的電阻率。四、實(shí)驗(yàn)器材被測金屬絲,直流電源(4V),電流表(0~0.6A),電壓表(0~3V),滑動(dòng)變阻器(0~50Ω),開關(guān),導(dǎo)線若干,螺旋測微器,毫米刻度尺。-5-三、實(shí)驗(yàn)原理(如圖所示)-6-五、實(shí)驗(yàn)步驟1.用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個(gè)不同位置各測一次直徑,求出其平均值d。2.連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路。3.用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度,反復(fù)測量三次,求出其平均值l。4.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。5.閉合開關(guān),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)I和U的值,填入記錄表格內(nèi)。-6-五、實(shí)驗(yàn)步驟-7-六、數(shù)據(jù)處理1.在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法(2)用U-I圖線的斜率求出。2.計(jì)算電阻率-7-六、數(shù)據(jù)處理(2)用U-I圖線的斜率求出。-8-七、注意事項(xiàng)1.先測直徑,再連電路:為了方便,測量直徑應(yīng)在金屬絲連入電路之前測量。2.電流表外接法:本實(shí)驗(yàn)中被測金屬絲的阻值較小,故采用電流表外接法。3.電流控制:電流不宜過大,通電時(shí)間不宜過長,以免金屬絲溫度過高,導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大。八、誤差分析1.若為內(nèi)接法,電流表分壓。2.若為外接法,電壓表分流。3.長度和直徑的測量。-8-七、注意事項(xiàng)-9-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三電路設(shè)計(jì)典例1(2018·河南新鄉(xiāng)三模)在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)進(jìn)行了如下操作。(1)用毫米刻度尺測得接入電路中的金屬絲的有效長度為l,再用螺旋測微器測量金屬絲的直徑D,某次測量結(jié)果如圖甲所示,則這次螺旋測微器的示數(shù)D=

mm。

-9-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三電路設(shè)計(jì)-10-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(2)為了合理選擇實(shí)驗(yàn)方案和器材,使用歐姆擋先粗測接入電路的金屬絲的阻值R。先用“×10”擋,調(diào)零后測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小,則應(yīng)改用

(選填“×1”或“×100”)擋,改用后測量結(jié)果如圖乙所示,則該金屬絲的阻值R=

Ω。

(3)為了精確地測量金屬絲的阻值,同學(xué)們準(zhǔn)備了如下器材:①電源(電動(dòng)勢為6V,內(nèi)阻不計(jì))②電壓表V(量程6V,內(nèi)阻約為3kΩ)③電流表A1○(量程10mA,內(nèi)阻約為1Ω)④電流表A2○(量程100mA,內(nèi)阻約為0.2Ω)⑤待測金屬絲R⑥滑動(dòng)變阻器R1(總阻值10Ω)⑦開關(guān)及導(dǎo)線若干為了減小誤差,實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用

(選填器材前的序號(hào))。

-10-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(2)為了合理選擇實(shí)驗(yàn)方案和-11-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(4)請?jiān)趫D丙虛線框中將實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整,并標(biāo)上相應(yīng)的器材符號(hào)。(5)某次實(shí)驗(yàn)中,電流表的示數(shù)為I,電壓表的示數(shù)為U,則該金屬的電阻率可表示為r=

(用D、l、U、I等物理量表示)。

-11-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(4)請?jiān)趫D丙虛線框中將實(shí)驗(yàn)-12-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)1.700

(2)×100

600

(3)③

-12-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)1.700(-13-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三解析:(1)螺旋測微器的示數(shù)D=1.5

mm+0.01

mm×20.0=1.700

mm。(2)先用“×10”擋,調(diào)零后測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小,說明倍率檔選擇過小,則應(yīng)改用“×100”擋;該金屬絲的阻值R=6×100

Ω=600

Ω。-13-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三解析:(1)螺旋測微器的示-14-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有兩個(gè)問題需要注意:一是電流表的內(nèi)接法和外接法問題,二是滑動(dòng)變阻器的接法是限流接法還是分壓接法的問題。一般來說,沒有特殊要求時(shí)用限流接法;當(dāng)實(shí)驗(yàn)中要求電流或電壓的測量值從零或很小開始逐漸增大的實(shí)驗(yàn)必須采用分壓電路;分壓電路中滑動(dòng)變阻器選擇阻值較小的;對于電表的選擇應(yīng)遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮,靈活擇取。-14-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有兩個(gè)問題需要注意-15-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三數(shù)據(jù)處理典例2(2018·山東濰坊統(tǒng)考)一探究小組要測量2B鉛筆芯的電阻率,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:電源E(9V),鉛筆芯(最大阻值約6Ω),滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω),電流表A(量程為0.3A,內(nèi)阻約為0.5Ω),電壓表V(量程為3V,內(nèi)阻約為1000Ω),開關(guān)S。(1)將虛線框內(nèi)測量鉛筆芯電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整。(2)實(shí)驗(yàn)中,改變連入電路的鉛筆芯長度L,測出對應(yīng)的電阻值R,測得的5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已描點(diǎn)在如圖甲所示的R-L坐標(biāo)系中,請畫出RL圖線。-15-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三數(shù)據(jù)處理-16-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(3)用螺旋測微器測量鉛筆芯的直徑,如圖乙所示,其讀數(shù)為

mm。

(4)根據(jù)畫出的R-L圖線及測得的鉛筆芯的直徑,可求得鉛筆芯的電阻率為

Ω·m(保留三位有效數(shù)字)。

-16-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(3)用螺旋測微器測量鉛筆芯-17-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)如圖a所示

(2)如圖b所示(3)1.200

(4)3.77×10-5-17-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)如圖a所示(-18-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)問題——器材或原理的創(chuàng)新

“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)的核心是導(dǎo)線電阻的測量,除伏安法外,本實(shí)驗(yàn)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在測量目的、測量方法等,要注意實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)手段的遷移。比如電阻的測量方法變化與創(chuàng)新如下:1.伏安法特點(diǎn):大內(nèi)小外(內(nèi)接法測量值偏大,測大電阻時(shí)應(yīng)用內(nèi)接法測量,測小電阻時(shí)應(yīng)采用外接法測量)。-18-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)問題——器材或原理的-19-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例3某同學(xué)測量阻值約25kΩ的電阻Rx,現(xiàn)備有下列器材:A.電流表(量程100μA,內(nèi)阻約2kΩ);B.電流表(量程500μA,內(nèi)阻約300Ω);C.電壓表(量程15V,內(nèi)阻約100kΩ);D.電壓表(量程50V,內(nèi)阻約500kΩ);E.直流電源(20V,允許最大電流1A);F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1kΩ,額定功率1W);G.開關(guān)和導(dǎo)線若干。-19-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例3某同學(xué)測量阻值約25-20-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)電流表應(yīng)選

,電壓表應(yīng)選

。(填器材代號(hào))

(2)該同學(xué)正確選擇儀器后連接了如圖所示電路,為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,并使測量誤差盡量減小,實(shí)驗(yàn)前請你檢查該電路,指出電路在接線上存在的問題:①

;

②

。

-20-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)電流表應(yīng)選,電-21-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)B

C

(2)①電流表應(yīng)采用內(nèi)接法

②滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法解析:(1)本題中,待測電阻Rx的阻值約25

kΩ,直流電源電動(dòng)勢為20

V,經(jīng)粗略計(jì)算電路中的最大電流

,所以電流表選擇B;雖然電壓表C的量程不足,但是相比起來,電壓表D的量程超過太多,讀數(shù)不準(zhǔn),所以電壓表選擇C。(2)由題圖可知,電路在接線上存在的問題為①電流表應(yīng)采用內(nèi)接的方法;②滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法。-21-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)BC(2)-22-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三2.伏伏法若電壓表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表和定值電阻來使用。(1)如圖甲所示,兩電壓表的滿偏電流接近時(shí),若已知V1的內(nèi)阻R1,則可測出V2的內(nèi)阻(2)如圖乙所示,兩電壓表的滿偏電流IV1?IV2時(shí),若已知V1的內(nèi)阻R1,V1并聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可得V2的內(nèi)阻-22-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三2.伏伏法-23-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例4用以下器材可測量電阻Rx的阻值。待測電阻Rx,阻值約為600Ω;電源E,電動(dòng)勢約為6.0V,內(nèi)阻可忽略不計(jì);電壓表V1,量程為0~500mV,內(nèi)阻r1=1000Ω;電壓表V2,量程為0~6V,內(nèi)阻r2約為10kΩ;電流表A,量程為0~0.6A,內(nèi)阻r3約為1Ω;定值電阻R0,R0=60Ω;滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為150Ω;單刀單擲開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干。-23-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例4用以下器材可測量電阻R-24-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)測量中要求兩只電表的讀數(shù)都不小于其量程的,并能測量多組數(shù)據(jù),請?jiān)谔摼€框中畫出測量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖。

(2)若選擇測量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算Rx,則由已知量和測量物理量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx=

,式中各符號(hào)的意義是

。(所有物理量用題中代表符號(hào)表示)

-24-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)測量中要求兩只電表的讀-25-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三-25-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三-26-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三-26-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三-27-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三3.安安法若電流表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表以及定值電阻來使用。(1)如圖甲所示,當(dāng)兩電流表所能測得的最大電壓接近時(shí),如果已知A1的內(nèi)阻R1,則可測得A2的內(nèi)阻(2)如圖乙所示,當(dāng)兩電流表的滿偏電壓UA2?UA1時(shí),如果已知A1的內(nèi)阻R1,A1串聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可測得A2的電阻-27-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三3.安安法-28-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例5測定一個(gè)待測電阻Rx的阻值(阻值約為200Ω),實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:電池組E:電動(dòng)勢3V,內(nèi)阻不計(jì);電流表A1:量程0~15mA,內(nèi)阻約為100Ω;電流表A2:量程0~300μA,內(nèi)阻為1000Ω;滑動(dòng)變阻器R1:阻值范圍0~20Ω,額定電流2A;電阻箱R2:阻值范圍0~9999Ω,額定電流1A;開關(guān)S、導(dǎo)線若干。要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測量Rx的阻值,請回答下列問題:-28-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例5測定一個(gè)待測電阻Rx的-29-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)為了測量待測電阻兩端的電壓,可以將電流表

(填寫器材代號(hào))與電阻箱串聯(lián),并將電阻箱阻值調(diào)到

Ω,這樣可以改裝成一個(gè)量程為3.0V的電壓表。

(2)在圖甲中畫完整測量Rx阻值的電路圖,并在圖中標(biāo)明器材代號(hào)。-29-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)為了測量待測電阻兩端的-30-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖乙所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是

mA,電流表A2的示數(shù)是

μA,測得待測電阻Rx的阻值是

。本次測量存在一定的系統(tǒng)誤差,考慮這個(gè)原因測量值比真實(shí)值

(填“偏大”或“偏小”)。

-30-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,兩-31-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)A2

9000

(2)電路如圖(3)8.0

150

18.75Ω

偏小-31-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)A2900-32-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三-32-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三-33-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三4.半偏法測電表內(nèi)阻(1)恒流半偏:合上開關(guān)S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。再合上開關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器R1的滑片位置不動(dòng),調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半。當(dāng)R1?R2時(shí),可認(rèn)為合上S2后,整個(gè)電路的電阻幾乎沒有發(fā)生改變,即總電流幾乎沒有發(fā)生改變,故可近似認(rèn)為RA=R2。-33-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三4.半偏法測電表內(nèi)阻-34-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(2)恒壓半偏:合上S1、S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。再斷開開關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器R1的滑片位置不動(dòng),調(diào)節(jié)R2的阻值,使電壓表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半。當(dāng)R1?R2時(shí),可認(rèn)為斷開S2后,整個(gè)電路的電阻幾乎沒有發(fā)生改變,即從分壓器分出的電壓幾乎沒有發(fā)生改變,故可近似認(rèn)為RV=R2。-34-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(2)恒壓半偏:合上S1、S-35-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例6電壓表滿偏時(shí)通過該表的電流是半偏時(shí)通過該表電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實(shí)測量電壓表的內(nèi)阻(半偏法),實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:待測電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約為3000Ω),電阻箱R0(最大阻值為99999.9Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100Ω,額定電流2A),電源E(電動(dòng)勢6V,內(nèi)阻不計(jì)),開關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干。-35-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例6電壓表滿偏時(shí)通過該表的-36-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分,將電路圖補(bǔ)充完整。(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路,寫出實(shí)驗(yàn)步驟:

。

(3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為RV',與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比,RV'

(選填“>”“=”或“<”)RV,主要理由是

。

-36-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的-37-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)見解析圖

(2)見解析

(3)>

見解析解析:(1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最小;閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表的指針滿偏;保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表的指針半偏,讀取電阻箱的電阻值,此即為測得的電壓表內(nèi)阻。(3)斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路總電阻增大,分得的電壓也增大,此時(shí)R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,RV'>RV。-37-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)見解析圖(2-38-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三5.等效法測電阻如圖所示,先讓待測電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動(dòng)勢恒定的電源上,讀出電流表示數(shù)I;然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)仍為I,則電阻箱的讀數(shù)即等于待測電阻的阻值。1-38-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三5.等效法測電阻1-39-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例7電流表A1的量程為0~200μA、內(nèi)電阻約為500Ω,現(xiàn)要測其內(nèi)阻,除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下:電流表A2:與A1規(guī)格相同;滑動(dòng)變阻器R1:阻值0~20Ω;電阻箱R2:阻值0~9999Ω;保護(hù)電阻R3:阻值約為3kΩ;電源:電動(dòng)勢E約1.5V、內(nèi)阻r約2Ω。-39-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例7電流表A1的量程為0~-40-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)如圖所示,某同學(xué)想用替代法測量電流表內(nèi)阻,他設(shè)計(jì)了部分測量電路,在此基礎(chǔ)上請你將滑動(dòng)變阻器接入電路中,使實(shí)驗(yàn)可以完成。-40-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)如圖所示,某同學(xué)想用替-41-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(2)電路補(bǔ)充完整后,請你完善以下測量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟。a.先將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)端移到使電路安全的位置,再把電阻箱R2的阻值調(diào)到

(填“最大”或“最小”)。

b.閉合開關(guān)S1、S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使兩電流表的指針在滿偏附近,記錄電流表A2的示數(shù)I。c.斷開S1,保持S閉合、R1不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表A2的示數(shù)

,讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R2,則電流表A1內(nèi)阻r=

。

-41-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(2)電路補(bǔ)充完整后,請你完-42-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)見解析圖

(2)a.最大

c.再次為I(或仍為I)

R2解析:(1)滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測電流表內(nèi)阻,因此必須采用分壓接法,電路圖如圖所示。(2)a.實(shí)驗(yàn)前R2應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大,以保證電表安全;c.替代法最簡單的操作是讓A2示數(shù)不變,則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)阻值。-42-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)見解析圖(2-43-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三6.比較法測電阻如圖所示,讀得電阻箱R1的阻值及A1、A2的示數(shù)I1、I2,可得如果考慮電流表內(nèi)阻的影響,則I2(Rx+RA2)=I1(R1+RA1)。-43-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三6.比較法測電阻-44-1.(2018·西寧下學(xué)期復(fù)習(xí)檢測)某同學(xué)利用如圖所示的電路,測定一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻RL,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材:①待測線圈L,阻值約為2Ω,額定電流為2A②電流表A1量程為0.6A,內(nèi)阻r1為0.2Ω③電流表A2量程為3A,內(nèi)阻r2約為0.2Ω④變阻器R1阻值為0~10Ω,變阻器R2為0~1kΩ⑤電池E,電動(dòng)勢為9V,內(nèi)阻很小⑥定值電阻R3=10Ω,R4=1000Ω⑦開關(guān)S1、S2要求實(shí)驗(yàn)時(shí),改變變阻器的阻值,待電路穩(wěn)定時(shí),可使在盡可能大的范圍內(nèi)測得多組A1表、A2表的讀數(shù)I1、I2,利用I2-I1的圖象,求出電感線圈的電阻。-44-1.(2018·西寧下學(xué)期復(fù)習(xí)檢測)某同學(xué)利用如圖所-45-(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用

,變阻器應(yīng)選用

。(填代號(hào))

(2)I2-I1對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為

。

(選用題干所給出的物理符號(hào)表示)(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先斷開開關(guān)

,后斷開開關(guān)

。

(4)由I2-I1圖象得出

的平均值為6.0,則電感線圈的直流電阻為

。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

-45-(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用,變阻器應(yīng)選用-46--46--47-2.(2018·河南鄭州模擬)在“測定金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用的測量儀器均已校準(zhǔn),待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,某一次測量結(jié)果(接近多次測量的平均值)如圖1所示,其讀數(shù)為

mm。

-47-2.(2018·河南鄭州模擬)在“測定金屬絲的電阻率-48--48--49-(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx的阻值(約為15Ω),實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:A.電池組E(電動(dòng)勢為3V,內(nèi)阻約為1Ω)B.電流表A1(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω)C.電流表A2(量程為0~3A,內(nèi)阻為0.02Ω)D.電壓表V1(量程為0~3V,內(nèi)阻約為5kΩ)E.電壓表V2(量程為0~15V,內(nèi)阻為15kΩ)F.電阻箱R(阻值范圍為0~99.99Ω,額定電流為1A)G.開關(guān)S,導(dǎo)線若干為使測量盡可能準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選用

,電壓表應(yīng)選用

;(填器材前的字母標(biāo)號(hào))應(yīng)采用圖2給出的

電路進(jìn)行測量。

-49-(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx的阻值(約為15Ω-50--50--51-(5)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差,下列說法中正確的是

(填選項(xiàng)前的字母標(biāo)號(hào))。

A.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時(shí),由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C.若將電流表和電壓表內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D.用

圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲的電阻可以減小偶然誤差-51-(5)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差,下列說法中正確的是(-52-答案:(1)0.399

(2)B

D

甲

(3)17

(4)C

(5)CD解析:(1)由圖示螺旋測微器可知,其讀數(shù)為:0

mm+39.9×0.01

mm=0.399

mm。(2)電源電動(dòng)勢為3

V,則電壓表選D.電壓表V1(量程為0~3

V,內(nèi)阻約為5

kΩ);通過電阻絲的最大電流約為:,電流表選擇B.電流表A1(量程為0~0.6

A,內(nèi)阻約為0.5

Ω);由題意可知,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值,電流表應(yīng)選擇外接法;由題意可知,待測電阻阻值約為15

Ω,電阻箱最大阻值為99.99

Ω,為測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),電阻箱應(yīng)與待測電阻并聯(lián),如果串聯(lián)所測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)太少,應(yīng)選擇圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路。-52-答案:(1)0.399(2)BD甲(3)1-53--53--54-(5)讀數(shù)引起的誤差是由人為因素引起的,屬于偶然誤差,用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時(shí),由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差,不是偶然誤差,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;若將電流表和電壓表內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差,故C項(xiàng)正確;用

圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲的電阻可以減小偶然誤差,不能消除系統(tǒng)誤差,故D項(xiàng)正確。所以本小題答案為CD。-54-(5)讀數(shù)引起的誤差是由人為因素引起的,屬于偶然誤差-55-3.(2018·河南六市一聯(lián))某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)測定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。ab是一段粗細(xì)均勻的金屬電阻絲,R0是阻值為6Ω的保護(hù)電阻,學(xué)生電源的輸出電壓為10V,電流表可視為理想電表。-55-3.(2018·河南六市一聯(lián))某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)測-56-(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖所示,其直徑為

mm。

(2)先接通電源,后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為零,利用多用電表檢查故障(電路中故障只有一處),先將選擇開關(guān)旋至直流電壓擋,測得各點(diǎn)間的電壓如下表格。由此可以判斷電路發(fā)生的故障是

。

-56-(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖所示,其直徑為-57-(3)排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān)K,調(diào)節(jié)線夾的位置,記錄金屬電阻絲ab接入電路的長度L和對應(yīng)的電流表的示數(shù)I,根據(jù)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出了-L圖象。由圖象和測得的數(shù)據(jù)可估算出該金屬絲的電阻率為

Ω·m。(π取3,保留一位有效數(shù)字)

(4)若電流表不能視為理想電表,考慮電流表的電阻,則電阻率的測量值

(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。

-57-(3)排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān)K,調(diào)節(jié)線夾的位置-58-答案:(1)0.900(±0.001均可)

(2)c、d間斷路

(3)6×10-6(4)等于解析:(1)直徑d=0.5

mm+40.0×0.01

mm=0.900

mm。(2)因e、c間電壓為10

V,而e、d間電壓為0

V,則可判斷發(fā)生的故障是c、d間斷路。-58-答案:(1)0.900(±0.001均可)(2)-59-4.(2016·全國卷Ⅱ)某同學(xué)利用圖(a)所示電路測量量程為2.5V的電壓表V的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5kΩ),直流電源E(電動(dòng)勢3V),開關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按電路原理圖(a)連接線路;②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S;③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表滿偏;④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值。圖(a)-59-4.(2016·全國卷Ⅱ)某同學(xué)利用圖(a)所示電-60-回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器

(填“R1”或“R2”)。

(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實(shí)物圖連線。-60-回答下列問題:-61-(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為

Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)。

(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為

(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.100μA B.250μAC.500μA D.1mA-61-(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω,-62-答案(1)R1

(2)如圖所示

(3)2520

(4)D-62-答案(1)R1(2)如圖所示(3)2520(-63-解析:(1)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,滑動(dòng)變阻器總阻值越小,當(dāng)被測電路的電阻變化時(shí),分壓電路輸出電壓的影響越小,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1。(2)注意電源的正負(fù)極和電表的正負(fù)極之間的關(guān)系。(3)電壓表和電阻箱的分壓關(guān)系為2∶0.5,當(dāng)電阻箱阻值為630.0

Ω時(shí),電壓表內(nèi)阻應(yīng)為其阻值的4倍,即2

520

Ω。(4)電壓表的滿偏電壓為2.5

V,電阻為2

520

Ω,所以滿偏電流為-63-解析:(1)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,滑動(dòng)變阻器總實(shí)驗(yàn)11

測定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)11測定金屬的電阻率-65-一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y量金屬的電阻率。二、基本電路的選擇伏安法測電阻(1)電流表的內(nèi)接法和外接法的比較-2-一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?66--3--67-(2)滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法的比較

-4-(2)滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法的比較-68-三、實(shí)驗(yàn)原理(如圖所示)根據(jù)電阻定律公式知道只要測出金屬絲的長度和它的直徑d,計(jì)算出橫截面積S,并用伏安法測出電阻Rx,即可計(jì)算出金屬絲的電阻率。四、實(shí)驗(yàn)器材被測金屬絲,直流電源(4V),電流表(0~0.6A),電壓表(0~3V),滑動(dòng)變阻器(0~50Ω),開關(guān),導(dǎo)線若干,螺旋測微器,毫米刻度尺。-5-三、實(shí)驗(yàn)原理(如圖所示)-69-五、實(shí)驗(yàn)步驟1.用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個(gè)不同位置各測一次直徑,求出其平均值d。2.連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路。3.用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度,反復(fù)測量三次,求出其平均值l。4.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。5.閉合開關(guān),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)I和U的值,填入記錄表格內(nèi)。-6-五、實(shí)驗(yàn)步驟-70-六、數(shù)據(jù)處理1.在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法(2)用U-I圖線的斜率求出。2.計(jì)算電阻率-7-六、數(shù)據(jù)處理(2)用U-I圖線的斜率求出。-71-七、注意事項(xiàng)1.先測直徑,再連電路:為了方便,測量直徑應(yīng)在金屬絲連入電路之前測量。2.電流表外接法:本實(shí)驗(yàn)中被測金屬絲的阻值較小,故采用電流表外接法。3.電流控制:電流不宜過大,通電時(shí)間不宜過長,以免金屬絲溫度過高,導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大。八、誤差分析1.若為內(nèi)接法,電流表分壓。2.若為外接法,電壓表分流。3.長度和直徑的測量。-8-七、注意事項(xiàng)-72-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三電路設(shè)計(jì)典例1(2018·河南新鄉(xiāng)三模)在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)進(jìn)行了如下操作。(1)用毫米刻度尺測得接入電路中的金屬絲的有效長度為l,再用螺旋測微器測量金屬絲的直徑D,某次測量結(jié)果如圖甲所示,則這次螺旋測微器的示數(shù)D=

mm。

-9-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三電路設(shè)計(jì)-73-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(2)為了合理選擇實(shí)驗(yàn)方案和器材,使用歐姆擋先粗測接入電路的金屬絲的阻值R。先用“×10”擋,調(diào)零后測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小,則應(yīng)改用

(選填“×1”或“×100”)擋,改用后測量結(jié)果如圖乙所示,則該金屬絲的阻值R=

Ω。

(3)為了精確地測量金屬絲的阻值,同學(xué)們準(zhǔn)備了如下器材:①電源(電動(dòng)勢為6V,內(nèi)阻不計(jì))②電壓表V(量程6V,內(nèi)阻約為3kΩ)③電流表A1○(量程10mA,內(nèi)阻約為1Ω)④電流表A2○(量程100mA,內(nèi)阻約為0.2Ω)⑤待測金屬絲R⑥滑動(dòng)變阻器R1(總阻值10Ω)⑦開關(guān)及導(dǎo)線若干為了減小誤差,實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用

(選填器材前的序號(hào))。

-10-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(2)為了合理選擇實(shí)驗(yàn)方案和-74-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(4)請?jiān)趫D丙虛線框中將實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整,并標(biāo)上相應(yīng)的器材符號(hào)。(5)某次實(shí)驗(yàn)中,電流表的示數(shù)為I,電壓表的示數(shù)為U,則該金屬的電阻率可表示為r=

(用D、l、U、I等物理量表示)。

-11-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(4)請?jiān)趫D丙虛線框中將實(shí)驗(yàn)-75-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)1.700

(2)×100

600

(3)③

-12-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)1.700(-76-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三解析:(1)螺旋測微器的示數(shù)D=1.5

mm+0.01

mm×20.0=1.700

mm。(2)先用“×10”擋,調(diào)零后測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小,說明倍率檔選擇過小,則應(yīng)改用“×100”擋;該金屬絲的阻值R=6×100

Ω=600

Ω。-13-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三解析:(1)螺旋測微器的示-77-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有兩個(gè)問題需要注意:一是電流表的內(nèi)接法和外接法問題,二是滑動(dòng)變阻器的接法是限流接法還是分壓接法的問題。一般來說,沒有特殊要求時(shí)用限流接法;當(dāng)實(shí)驗(yàn)中要求電流或電壓的測量值從零或很小開始逐漸增大的實(shí)驗(yàn)必須采用分壓電路;分壓電路中滑動(dòng)變阻器選擇阻值較小的;對于電表的選擇應(yīng)遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮,靈活擇取。-14-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有兩個(gè)問題需要注意-78-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三數(shù)據(jù)處理典例2(2018·山東濰坊統(tǒng)考)一探究小組要測量2B鉛筆芯的電阻率,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:電源E(9V),鉛筆芯(最大阻值約6Ω),滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω),電流表A(量程為0.3A,內(nèi)阻約為0.5Ω),電壓表V(量程為3V,內(nèi)阻約為1000Ω),開關(guān)S。(1)將虛線框內(nèi)測量鉛筆芯電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整。(2)實(shí)驗(yàn)中,改變連入電路的鉛筆芯長度L,測出對應(yīng)的電阻值R,測得的5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已描點(diǎn)在如圖甲所示的R-L坐標(biāo)系中,請畫出RL圖線。-15-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三數(shù)據(jù)處理-79-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(3)用螺旋測微器測量鉛筆芯的直徑,如圖乙所示,其讀數(shù)為

mm。

(4)根據(jù)畫出的R-L圖線及測得的鉛筆芯的直徑,可求得鉛筆芯的電阻率為

Ω·m(保留三位有效數(shù)字)。

-16-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(3)用螺旋測微器測量鉛筆芯-80-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)如圖a所示

(2)如圖b所示(3)1.200

(4)3.77×10-5-17-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)如圖a所示(-81-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)問題——器材或原理的創(chuàng)新

“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)的核心是導(dǎo)線電阻的測量,除伏安法外,本實(shí)驗(yàn)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在測量目的、測量方法等,要注意實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)手段的遷移。比如電阻的測量方法變化與創(chuàng)新如下:1.伏安法特點(diǎn):大內(nèi)小外(內(nèi)接法測量值偏大,測大電阻時(shí)應(yīng)用內(nèi)接法測量,測小電阻時(shí)應(yīng)采用外接法測量)。-18-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)問題——器材或原理的-82-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例3某同學(xué)測量阻值約25kΩ的電阻Rx,現(xiàn)備有下列器材:A.電流表(量程100μA,內(nèi)阻約2kΩ);B.電流表(量程500μA,內(nèi)阻約300Ω);C.電壓表(量程15V,內(nèi)阻約100kΩ);D.電壓表(量程50V,內(nèi)阻約500kΩ);E.直流電源(20V,允許最大電流1A);F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1kΩ,額定功率1W);G.開關(guān)和導(dǎo)線若干。-19-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例3某同學(xué)測量阻值約25-83-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)電流表應(yīng)選

,電壓表應(yīng)選

。(填器材代號(hào))

(2)該同學(xué)正確選擇儀器后連接了如圖所示電路,為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,并使測量誤差盡量減小,實(shí)驗(yàn)前請你檢查該電路,指出電路在接線上存在的問題:①

;

②

。

-20-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)電流表應(yīng)選,電-84-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)B

C

(2)①電流表應(yīng)采用內(nèi)接法

②滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法解析:(1)本題中,待測電阻Rx的阻值約25

kΩ,直流電源電動(dòng)勢為20

V,經(jīng)粗略計(jì)算電路中的最大電流

,所以電流表選擇B;雖然電壓表C的量程不足,但是相比起來,電壓表D的量程超過太多,讀數(shù)不準(zhǔn),所以電壓表選擇C。(2)由題圖可知,電路在接線上存在的問題為①電流表應(yīng)采用內(nèi)接的方法;②滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法。-21-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)BC(2)-85-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三2.伏伏法若電壓表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表和定值電阻來使用。(1)如圖甲所示,兩電壓表的滿偏電流接近時(shí),若已知V1的內(nèi)阻R1,則可測出V2的內(nèi)阻(2)如圖乙所示,兩電壓表的滿偏電流IV1?IV2時(shí),若已知V1的內(nèi)阻R1,V1并聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可得V2的內(nèi)阻-22-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三2.伏伏法-86-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例4用以下器材可測量電阻Rx的阻值。待測電阻Rx,阻值約為600Ω;電源E,電動(dòng)勢約為6.0V,內(nèi)阻可忽略不計(jì);電壓表V1,量程為0~500mV,內(nèi)阻r1=1000Ω;電壓表V2,量程為0~6V,內(nèi)阻r2約為10kΩ;電流表A,量程為0~0.6A,內(nèi)阻r3約為1Ω;定值電阻R0,R0=60Ω;滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為150Ω;單刀單擲開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干。-23-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例4用以下器材可測量電阻R-87-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)測量中要求兩只電表的讀數(shù)都不小于其量程的,并能測量多組數(shù)據(jù),請?jiān)谔摼€框中畫出測量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖。

(2)若選擇測量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算Rx,則由已知量和測量物理量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx=

,式中各符號(hào)的意義是

。(所有物理量用題中代表符號(hào)表示)

-24-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)測量中要求兩只電表的讀-88-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三-25-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三-89-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三-26-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三-90-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三3.安安法若電流表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表以及定值電阻來使用。(1)如圖甲所示,當(dāng)兩電流表所能測得的最大電壓接近時(shí),如果已知A1的內(nèi)阻R1,則可測得A2的內(nèi)阻(2)如圖乙所示,當(dāng)兩電流表的滿偏電壓UA2?UA1時(shí),如果已知A1的內(nèi)阻R1,A1串聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可測得A2的電阻-27-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三3.安安法-91-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例5測定一個(gè)待測電阻Rx的阻值(阻值約為200Ω),實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:電池組E:電動(dòng)勢3V,內(nèi)阻不計(jì);電流表A1:量程0~15mA,內(nèi)阻約為100Ω;電流表A2:量程0~300μA,內(nèi)阻為1000Ω;滑動(dòng)變阻器R1:阻值范圍0~20Ω,額定電流2A;電阻箱R2:阻值范圍0~9999Ω,額定電流1A;開關(guān)S、導(dǎo)線若干。要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測量Rx的阻值,請回答下列問題:-28-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例5測定一個(gè)待測電阻Rx的-92-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)為了測量待測電阻兩端的電壓,可以將電流表

(填寫器材代號(hào))與電阻箱串聯(lián),并將電阻箱阻值調(diào)到

Ω,這樣可以改裝成一個(gè)量程為3.0V的電壓表。

(2)在圖甲中畫完整測量Rx阻值的電路圖,并在圖中標(biāo)明器材代號(hào)。-29-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)為了測量待測電阻兩端的-93-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖乙所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是

mA,電流表A2的示數(shù)是

μA,測得待測電阻Rx的阻值是

。本次測量存在一定的系統(tǒng)誤差,考慮這個(gè)原因測量值比真實(shí)值

(填“偏大”或“偏小”)。

-30-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,兩-94-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)A2

9000

(2)電路如圖(3)8.0

150

18.75Ω

偏小-31-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)A2900-95-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三-32-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三-96-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三4.半偏法測電表內(nèi)阻(1)恒流半偏:合上開關(guān)S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。再合上開關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器R1的滑片位置不動(dòng),調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半。當(dāng)R1?R2時(shí),可認(rèn)為合上S2后,整個(gè)電路的電阻幾乎沒有發(fā)生改變,即總電流幾乎沒有發(fā)生改變,故可近似認(rèn)為RA=R2。-33-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三4.半偏法測電表內(nèi)阻-97-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(2)恒壓半偏:合上S1、S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。再斷開開關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器R1的滑片位置不動(dòng),調(diào)節(jié)R2的阻值,使電壓表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半。當(dāng)R1?R2時(shí),可認(rèn)為斷開S2后,整個(gè)電路的電阻幾乎沒有發(fā)生改變,即從分壓器分出的電壓幾乎沒有發(fā)生改變,故可近似認(rèn)為RV=R2。-34-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(2)恒壓半偏:合上S1、S-98-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例6電壓表滿偏時(shí)通過該表的電流是半偏時(shí)通過該表電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實(shí)測量電壓表的內(nèi)阻(半偏法),實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:待測電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約為3000Ω),電阻箱R0(最大阻值為99999.9Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100Ω,額定電流2A),電源E(電動(dòng)勢6V,內(nèi)阻不計(jì)),開關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干。-35-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例6電壓表滿偏時(shí)通過該表的-99-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分,將電路圖補(bǔ)充完整。(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路,寫出實(shí)驗(yàn)步驟:

。

(3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為RV',與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比,RV'

(選填“>”“=”或“<”)RV,主要理由是

。

-36-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的-100-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)見解析圖

(2)見解析

(3)>

見解析解析:(1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最小;閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表的指針滿偏;保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表的指針半偏,讀取電阻箱的電阻值,此即為測得的電壓表內(nèi)阻。(3)斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路總電阻增大,分得的電壓也增大,此時(shí)R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,RV'>RV。-37-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)見解析圖(2-101-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三5.等效法測電阻如圖所示,先讓待測電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動(dòng)勢恒定的電源上,讀出電流表示數(shù)I;然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)仍為I,則電阻箱的讀數(shù)即等于待測電阻的阻值。1-38-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三5.等效法測電阻1-102-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例7電流表A1的量程為0~200μA、內(nèi)電阻約為500Ω,現(xiàn)要測其內(nèi)阻,除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下:電流表A2:與A1規(guī)格相同;滑動(dòng)變阻器R1:阻值0~20Ω;電阻箱R2:阻值0~9999Ω;保護(hù)電阻R3:阻值約為3kΩ;電源:電動(dòng)勢E約1.5V、內(nèi)阻r約2Ω。-39-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三典例7電流表A1的量程為0~-103-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)如圖所示,某同學(xué)想用替代法測量電流表內(nèi)阻,他設(shè)計(jì)了部分測量電路,在此基礎(chǔ)上請你將滑動(dòng)變阻器接入電路中,使實(shí)驗(yàn)可以完成。-40-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(1)如圖所示,某同學(xué)想用替-104-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(2)電路補(bǔ)充完整后,請你完善以下測量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟。a.先將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)端移到使電路安全的位置,再把電阻箱R2的阻值調(diào)到

(填“最大”或“最小”)。

b.閉合開關(guān)S1、S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使兩電流表的指針在滿偏附近,記錄電流表A2的示數(shù)I。c.斷開S1,保持S閉合、R1不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表A2的示數(shù)

,讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R2,則電流表A1內(nèi)阻r=

。

-41-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三(2)電路補(bǔ)充完整后,請你完-105-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)見解析圖

(2)a.最大

c.再次為I(或仍為I)

R2解析:(1)滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測電流表內(nèi)阻,因此必須采用分壓接法,電路圖如圖所示。(2)a.實(shí)驗(yàn)前R2應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大,以保證電表安全;c.替代法最簡單的操作是讓A2示數(shù)不變,則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)阻值。-42-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三答案:(1)見解析圖(2-106-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三6.比較法測電阻如圖所示,讀得電阻箱R1的阻值及A1、A2的示數(shù)I1、I2,可得如果考慮電流表內(nèi)阻的影響,則I2(Rx+RA2)=I1(R1+RA1)。-43-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二命題點(diǎn)三6.比較法測電阻-107-1.(2018·西寧下學(xué)期復(fù)習(xí)檢測)某同學(xué)利用如圖所示的電路,測定一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻RL,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材:①待測線圈L,阻值約為2Ω,額定電流為2A②電流表A1量程為0.6A,內(nèi)阻r1為0.2Ω③電流表A2量程為3A,內(nèi)阻r2約為0.2Ω④變阻器R1阻值為0~10Ω,變阻器R2為0~1kΩ⑤電池E,電動(dòng)勢為9V,內(nèi)阻很?、薅ㄖ惦娮鑂3=10Ω,R4=1000Ω⑦開關(guān)S1、S2要求實(shí)驗(yàn)時(shí),改變變阻器的阻值,待電路穩(wěn)定時(shí),可使在盡可能大的范圍內(nèi)測得多組A1表、A2表的讀數(shù)I1、I2,利用I2-I1的圖象,求出電感線圈的電阻。-44-1.(2018·西寧下學(xué)期復(fù)習(xí)檢測)某同學(xué)利用如圖所-108-(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用

,變阻器應(yīng)選用

。(填代號(hào))

(2)I2-I1對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為

。

(選用題干所給出的物理符號(hào)表示)(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先斷開開關(guān)

,后斷開開關(guān)

。

(4)由I2-I1圖象得出

的平均值為6.0,則電感線圈的直流電阻為

。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

-45-(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用,變阻器應(yīng)選用-109--46--110-2.(2018·河南鄭州模擬)在“測定金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用的測量儀器均已校準(zhǔn),待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,某一次測量結(jié)果(接近多次測量的平均值)如圖1所示,其讀數(shù)為

mm。

-47-2.(2018·河南鄭州模擬)在“測定金屬絲的電阻率-111--48--112-(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx的阻值(約為15Ω),實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:A.電池組E(電動(dòng)勢為3V,內(nèi)阻約為1Ω)B.電流表A1(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω)C.電流表A2(量程為0~3A,內(nèi)阻為0.02Ω)D.電壓表V1(量程為0~3V,內(nèi)阻約為5kΩ)E.電壓表V2(量程為0~15V,內(nèi)阻為15kΩ)F.電阻箱R(阻值范圍為0~99.99Ω,額定電流為1A)G.開關(guān)S,導(dǎo)線若干為使測量盡可能準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選用

,電壓表應(yīng)選用

;(填器材前的字母標(biāo)號(hào))應(yīng)采用圖2給出的

電路進(jìn)行測量。

-49-(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx的阻值(約為15Ω-113--50--114-(5)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差,下列說法中正確的是

(填選項(xiàng)前的字母標(biāo)號(hào))。

A.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時(shí),由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C.若將電流表和電壓表內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D.用

圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲的電阻可以減小偶然誤差-51-(5)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差,下列說法中正確的是(-115-答案:(1)0.399

(2)B

D

甲

(3)17

(4)C

(5)CD解析:(1)由圖示螺旋測微器可知,其讀數(shù)為:0

mm+39.9×0.01

mm=0.399

mm。(2)