测定金属的电阻率-(必备基础点拨 高考考点集结 考.ppt
合集下载
测定金属的电阻率 (共20张PPT)
1．练习伏安法测电阻，并测出金属丝 的电阻率。
2．练习使用螺旋测微器。
【螺旋测微器】
（1）构造：
测微螺杆P
（2）原理： 可动刻度H上的刻度分 为50等份，螺旋测微器 的精确度为0.01 mm。
框架F
固定刻度 S
旋钮K
可动刻度H
微调旋钮 K′
0.486mm
0.536mm
4.078mm
1．实验测定金属电阻率的理论依据是电阻定律。 2．金属丝的电阻值可以用伏安法测出。 3．金属丝的长度应用毫米刻度尺测定，金属丝 的直径可以用螺旋测微器测定。 4．螺旋测微器的读数规则 测量值＝固定刻度整毫米数(＋半毫米数)＋可动
___C_____(填选项前的符号)。
A．1×10－2 Ω·m
B．1×10－3 Ω·m
C．1×10－6 Ω·m
D．1×10－8 Ω·m
(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪 器均已校准，下列关于误差的说法中正确的是 __C_D_____(有多个正确选项)。 A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由读数引起 的误差属于系统误差
刻度读数(含估读)×0.01 mm。
毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表、 直流电压表、滑动变阻器(0～50 Ω)、电 池组、开关、导线、待测金属丝等。
(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)按原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路． (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，
七、误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。 2．电流表外接法，R 测<R 真导致 ρ 测<ρ 真(系统误差)。 3．通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系 统误差)。
2．练习使用螺旋测微器。
【螺旋测微器】
（1）构造：
测微螺杆P
（2）原理： 可动刻度H上的刻度分 为50等份，螺旋测微器 的精确度为0.01 mm。
框架F
固定刻度 S
旋钮K
可动刻度H
微调旋钮 K′
0.486mm
0.536mm
4.078mm
1．实验测定金属电阻率的理论依据是电阻定律。 2．金属丝的电阻值可以用伏安法测出。 3．金属丝的长度应用毫米刻度尺测定，金属丝 的直径可以用螺旋测微器测定。 4．螺旋测微器的读数规则 测量值＝固定刻度整毫米数(＋半毫米数)＋可动
___C_____(填选项前的符号)。
A．1×10－2 Ω·m
B．1×10－3 Ω·m
C．1×10－6 Ω·m
D．1×10－8 Ω·m
(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪 器均已校准，下列关于误差的说法中正确的是 __C_D_____(有多个正确选项)。 A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由读数引起 的误差属于系统误差
刻度读数(含估读)×0.01 mm。
毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表、 直流电压表、滑动变阻器(0～50 Ω)、电 池组、开关、导线、待测金属丝等。
(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)按原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路． (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，
七、误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。 2．电流表外接法，R 测<R 真导致 ρ 测<ρ 真(系统误差)。 3．通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系 统误差)。
高考物理一轮复习：实验【7】测定金属的电阻率ppt课件
2.150 mm.
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析Fra bibliotek首页 上页 下页 尾页
实验基础 自主梳理
2．伏安法测电阻 (1)电流表的内接法和外接法的比较
内接法
内容
电路图
外接法
误差原因
电流表分压 U测＝Ux＋UA
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
电压表分流I测＝Ix＋IV
首页 上页 下页 尾页
实验基础 自主梳理
电阻测量值
R 测＝UI测测
＝Rx＋RA>Rx测量值大 于真实值
R 测＝UI测测＝RRx＋xRRVV<Rx 测量值小于真实值
(2)两种电路的选择
内容
①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进
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．简单概括为“大内偏大，小外偏小”． ②比值法：当RRVx <RRAx 时，用电流表外接法；
当RRVx >RRAx 时，用电流表内接法．
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
首页 上页 下页 尾页
实验基础 自主梳理
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．掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法；
3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．
实验原理
内容
1．螺旋测微器
(1)构造：如图，S为固定刻度，H为可
动刻度．
实验基础 自主梳理
高实三验基物础理一轮复习
自主梳理
实验七 测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）
内容 考点一 器材使用及电路设计
考
考点二 数据处理及误差分析
测定金属的电阻率资料PPT课件
第31页/共80页
(2)如图所示。
(3)待测电阻 Rx＝I2IR1－0＋I2r2，其中 I1、I2 分别为 A1 和 A2
表示数，R0 与 r2 分别为定值电阻和 A2 内阻的阻值。
第30页/共80页
解析：(1)由于电源电动势为 4 V，电压表 V 量程为 15 V，达不 到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可用电流表 A2 与定 值电阻 R0 串联扩大其电压量程，当作电压表与电流表 A1 配合 使用伏安法测量待测电阻阻值，由于改装的电压表内阻已知， 故 电 流 表 A1 采 用 外 接 法 ， 改 装 的 电 压 表 电 压 量 程 为 20 mA×130 Ω＝2.6 V，滑动变阻器最大阻值为 5 Ω，无法起到限 流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小 电流约为ER＝0.8 A，故滑动变阻器只能选择 R1，经过估算当电 流表 A1 满偏时，电流表 A2 也正好满偏，非常匹配，因此满足 电表读数不得小于量程的三分之一。故器材选择 ABDEGH。
(2)临界值计算法： Rx< RVRA时，用电流表外接法； Rx> RVRA时，用电流表内接法。
第12页/共80页
(3)实验试探法：按图所示接好电路，让电压表一根接线柱 P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而 电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表 的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电 流表内接法。
第20页/共80页
E．直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)； F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W)； G．电键和导线若干。 电流表应选_______，电压表应选_______。(填字母代号) 该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利 进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出 电路在接线上存在的问题：
(2)如图所示。
(3)待测电阻 Rx＝I2IR1－0＋I2r2，其中 I1、I2 分别为 A1 和 A2
表示数，R0 与 r2 分别为定值电阻和 A2 内阻的阻值。
第30页/共80页
解析：(1)由于电源电动势为 4 V，电压表 V 量程为 15 V，达不 到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可用电流表 A2 与定 值电阻 R0 串联扩大其电压量程，当作电压表与电流表 A1 配合 使用伏安法测量待测电阻阻值，由于改装的电压表内阻已知， 故 电 流 表 A1 采 用 外 接 法 ， 改 装 的 电 压 表 电 压 量 程 为 20 mA×130 Ω＝2.6 V，滑动变阻器最大阻值为 5 Ω，无法起到限 流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小 电流约为ER＝0.8 A，故滑动变阻器只能选择 R1，经过估算当电 流表 A1 满偏时，电流表 A2 也正好满偏，非常匹配，因此满足 电表读数不得小于量程的三分之一。故器材选择 ABDEGH。
(2)临界值计算法： Rx< RVRA时，用电流表外接法； Rx> RVRA时，用电流表内接法。
第12页/共80页
(3)实验试探法：按图所示接好电路，让电压表一根接线柱 P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而 电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表 的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电 流表内接法。
第20页/共80页
E．直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)； F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W)； G．电键和导线若干。 电流表应选_______，电压表应选_______。(填字母代号) 该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利 进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出 电路在接线上存在的问题：
高考物理一轮复习84测定金属的电阻率课件
2021/12/9
第六页，共三十八页。
[误差分析] 1．测量金属丝直径、长度以及电流、电压带来误差． 2．电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外 接，所以 Rx 测<Rx 真，由 Rx＝ρSl ，知 ρ 测<ρ 真． 3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之 变化带来误差．
④描点作出 U-x 曲线，求出金属导线的电阻率 ρ.
2021/12/9
第十八页，共三十八页。
完成下列填空： (1)由螺旋测微器测量金属导线的直径 d，其示数如图 b 所示，
该金属导线的直径 d＝_0_._8_7_0___mm.
(2)如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻 R
应选___R_2____．
第十三页，共三十八页。
[解析] (1)螺旋测微器的固定刻度读数为 0.5 mm，可动刻度读 数为 49.9×0.01 mm＝0.499 mm，金属丝直径为 0.5 mm＋0.499 mm ＝0.999 mm.电流表读数为 0.42 A，电压表读数为 2.20 V.
(2)因 RV≫RxRx＝20..2402 Ω≈5.2 Ω，测量电路采用电流表外接 法，故最佳电路为甲电路，此时测量结果因电压表的分流而偏小．
2021/12/9
第二十六页，共三十八页。
[典例 3] 在把电流表改装成电压表的实验中，需要利用如图 所示的电路测定电流表的内阻，其主要操作步骤如下：
①接通 S1，调节 R1，使电流表指针偏转到满刻度； ②保持 R1 不变，再接通 S2，调节 R2，使电流表指针偏转到满 刻度的一半； ③读出 R2 的阻值，即可认为电流表的内阻 rg＝R2.
2021/12/9
第十二页，共三十八页。
高考物理总复习课件时实验测定金属的电阻率
详细记录实验过程中测得的电 压、电流值，以及计算得到的 电阻值。
电阻率-温度曲线图
展示不同温度下金属的电阻率 变化情况，直观地反映电阻率 与温度的关系。
伏安特性曲线图
描绘金属导体两端电压与通过 电流之间的关系，反映导体的 导电性能。
结果对比分析
与理论值对比
与前人实验结果对比
将实验测得的电阻率与理论值进行对 比，分析误差来源，如测量误差、温 度控制误差等。
1 2 3
实验操作规范性
在实验过程中，应更加注意操作的规范性，如正 确连接电路、准确测量长度和直径等，以减小实 验误差。
数据处理与误差分析
在实验数据处理方面，应加强对误差的分析和处 理，如采用多次测量取平均值等方法减小偶然误 差。
实验条件与环境因素
在实验过程中，应注意环境因素对实验结果的影 响，如温度、湿度等，以保证实验结果的准确性 。
对未来学习的建议
加强理论知识学习
在实验前，应充分预习相关理论知识，明确实验 目的和原理，为实验操作提供理论指导。
注重数据分析与处理能力
加强对实验数据的处理和分析能力，学会运用数 学工具处理实验数据，提高实验结果的可靠性。
提高实验技能
通过多次实验操作，熟练掌握实验技巧和方法， 提高实验操作的准确性和效率。
实验结束后，先断开开关，再 拆除电路连接。
操作注意事项
95% 85% 75% 50% 45%
0 10 20 30 40 5
电源电压不宜过高，以免产生过大的电流而损坏电流 表或待测电阻。
选择合适的电流表和电压表量程，确保测量准确且不 会损坏仪表。
滑动变阻器的调节应逐步进行，避免电流或电压的突变对电 路造成冲击。
电阻定律
同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
电阻率-温度曲线图
展示不同温度下金属的电阻率 变化情况，直观地反映电阻率 与温度的关系。
伏安特性曲线图
描绘金属导体两端电压与通过 电流之间的关系，反映导体的 导电性能。
结果对比分析
与理论值对比
与前人实验结果对比
将实验测得的电阻率与理论值进行对 比，分析误差来源，如测量误差、温 度控制误差等。
1 2 3
实验操作规范性
在实验过程中，应更加注意操作的规范性，如正 确连接电路、准确测量长度和直径等，以减小实 验误差。
数据处理与误差分析
在实验数据处理方面，应加强对误差的分析和处 理，如采用多次测量取平均值等方法减小偶然误 差。
实验条件与环境因素
在实验过程中，应注意环境因素对实验结果的影 响，如温度、湿度等，以保证实验结果的准确性 。
对未来学习的建议
加强理论知识学习
在实验前，应充分预习相关理论知识，明确实验 目的和原理，为实验操作提供理论指导。
注重数据分析与处理能力
加强对实验数据的处理和分析能力，学会运用数 学工具处理实验数据，提高实验结果的可靠性。
提高实验技能
通过多次实验操作，熟练掌握实验技巧和方法， 提高实验操作的准确性和效率。
实验结束后，先断开开关，再 拆除电路连接。
操作注意事项
95% 85% 75% 50% 45%
0 10 20 30 40 5
电源电压不宜过高，以免产生过大的电流而损坏电流 表或待测电阻。
选择合适的电流表和电压表量程，确保测量准确且不 会损坏仪表。
滑动变阻器的调节应逐步进行，避免电流或电压的突变对电 路造成冲击。
电阻定律
同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
2020版高考物理复习课件：实验测定金属的电阻率(共63张PPT)
对应演练 命题点一 命题点二 命题点三
-26-
解析: (1)电路的最大电流为 I=
6V
电压表 V1 并联一个定值电阻改装成电流表,电压表选择 V2 即可,要 求测量多组数据,滑动变阻器需要采用分压式接法,电路如图。
600Ω
=0.I= ������ 1 + ������1 = Rx=
������2 -������1 ������
������
������
������1 (������0 +������1 ) ������0 ������1
=
(������2 -������1 )������0 ������1 ������1 (������0 +������1 )
1
0
,被测电阻阻值为
������ ������ 4������ ����
2 ,R-L 图线的斜率 k=
4������
���� 2
,解得
ρ=3.77×10-5 Ω· m。
对应演练 命题点一 命题点二 命题点三
-18-
创新实验问题——器材或原理的创新 “测定金属的电阻率”实验的核心是导线电阻的测量,除伏安法外, 本实验的主要创新点体现在测量目的、测量方法等,要注意实验原 理、实验手段的迁移。比如电阻的测量方法变化与创新如下: 1.伏安法
对应演练 命题点一 命题点二 命题点三
-16-
(3)用螺旋测微器测量铅笔芯的直径,如图乙所示,其读数为 mm。 (4)根据画出的R-L图线及测得的铅笔芯的直径,可求得铅笔芯的 电阻率为 Ω· m(保留三位有效数字)。
对应演练 命题点一 命题点二 命题点三
-17-
答案: (1)如图a所示
高考物理总复习课件实验十测定金属的电阻率
系统误差
由于实验原理、方法或仪器本身的缺 陷引起的误差。
误差来源及减小方法
• 随机误差：由于各种随机因素（如温度波动、电源不稳定 等）引起的误差。
误差来源及减小方法
01
减小方法
02
03
04
选择合适的测量仪器，提高测 量精度。
进行多次测量，取平均值以减 小随机误差。
对实验数据进行修正和处理， 以减小系统误差。
温度对电阻率的影响
实验结果表明，随着温度的升高，金属的电阻率 逐渐增大。这是因为温度升高导致金属内部自由 电子的热运动加剧，电子与金属原子碰撞的概率 增加，从而阻碍了电子的定向移动。
实验误差分析
在实验过程中，由于测量仪器精度、环境温度波 动等因素可能导致实验数据存在一定误差。通过 对误差来源的分析和讨论，可以进一步提高实验 的准确性和可靠性。
高考物理总复习课件实验十测定金 属的电阻率
汇报人：XX 20XX-01-25
目录
• 实验目的与原理 • 实验器材与步骤 • 数据处理与误差分析 • 测定金属电阻率的方法与技巧 • 实验结果与讨论 • 拓展应用与思考题
01
实验目的与原理
实验目的
掌握测量金属丝电阻 率的基本原理和方法
训练数据处理和误差 分析的能力
学会使用螺旋测微器 和电流表、电压表等 电学仪器
实验原理
电阻定律
同种材料的导体，其电阻R与它的 长度L成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的 材料有关。
伏安法测电阻
用电压表测出金属丝两端的电压 ，用电流表测出通过金属丝的电 流，然后根据欧姆定律算出金属 丝的电阻。
02
实验器材与步骤
思考题三
如何利用金属的电阻率来判断其纯度？
由于实验原理、方法或仪器本身的缺 陷引起的误差。
误差来源及减小方法
• 随机误差：由于各种随机因素（如温度波动、电源不稳定 等）引起的误差。
误差来源及减小方法
01
减小方法
02
03
04
选择合适的测量仪器，提高测 量精度。
进行多次测量，取平均值以减 小随机误差。
对实验数据进行修正和处理， 以减小系统误差。
温度对电阻率的影响
实验结果表明，随着温度的升高，金属的电阻率 逐渐增大。这是因为温度升高导致金属内部自由 电子的热运动加剧，电子与金属原子碰撞的概率 增加，从而阻碍了电子的定向移动。
实验误差分析
在实验过程中，由于测量仪器精度、环境温度波 动等因素可能导致实验数据存在一定误差。通过 对误差来源的分析和讨论，可以进一步提高实验 的准确性和可靠性。
高考物理总复习课件实验十测定金 属的电阻率
汇报人：XX 20XX-01-25
目录
• 实验目的与原理 • 实验器材与步骤 • 数据处理与误差分析 • 测定金属电阻率的方法与技巧 • 实验结果与讨论 • 拓展应用与思考题
01
实验目的与原理
实验目的
掌握测量金属丝电阻 率的基本原理和方法
训练数据处理和误差 分析的能力
学会使用螺旋测微器 和电流表、电压表等 电学仪器
实验原理
电阻定律
同种材料的导体，其电阻R与它的 长度L成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的 材料有关。
伏安法测电阻
用电压表测出金属丝两端的电压 ，用电流表测出通过金属丝的电 流，然后根据欧姆定律算出金属 丝的电阻。
02
实验器材与步骤
思考题三
如何利用金属的电阻率来判断其纯度？
高考物理 测定金属的电阻率课件
是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/102022/1/102022/1/101/10/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/102022/1/10January 10, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/102022/1/102022/1/102022/1/10