2020版物理高考冲刺总复习--恒定电流--第八章实验测量金属的电阻率(新高考)

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2020届高考物理总复习第八单元恒定电流实验8测定金属的电阻率教师用书(含解析)新人教版

实验8 测定金属的电阻率实验目的1.学会使用各种常用电学仪器以及正确读数。

2.学会使用螺旋测微器以及正确读数。

3.学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。

实验原理用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度L ,用螺旋测微器测导线的直径d ,用伏安法测导线的电阻R ,由R=ρL L ,得ρ=LL L=πL 2R 4L 。

实验器材被测金属丝、刻度尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干。

实验步骤1.用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次,取直径d 的平均值,然后计算出导线的横截面积S 。

2.将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直,用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度(有效长度),反复测量三次,求出平均值L 。

3.按照图示的电路图用导线把器材连好,并把滑动变阻器的阻值调至最大值。

4.电路经检查无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U ,并记录在表格内,断开开关S,求出电阻R 的平均值。

5.将测得的R 、L 、d 的值代入电阻率计算式ρ=LL L=πL 2R 4L 中,计算出金属丝的电阻率。

6.改变L 的长度三次,重复步骤2~5,计算电阻率的平均值。

7.整理好实验器材,实验结束。

数据处理1.求R x 的平均值(1)用R x =L L分别算出各次的数值,取其平均值。

(2)用U-I 图象的斜率求出。

2.计算电阻率将记录的数据U 、I 、L 、d 的值代入电阻率计算式ρ=R L L =πL 2U 4LL 。

1.(2018广东揭阳10月考试)在“测定金属丝的电阻率”实验中,以下操作中错误．．的是( )。

A .用刻度尺测量金属丝的全长三次,算出其平均值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外接法,多次测量后算出平均值D.应测量出金属丝连入电路的有效长度三次,求平均值,而不是全长,A项错误;为,应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,B 项正确;金属丝电阻很小,与电压表内阻相差很大,使电压表和金属丝并联,电压表的分流作用很小,应采用电流表外接法,C项正确;金属丝的电阻率随温度的改变而改变,为保持电阻,D项正确。

高考物理总复习课件：第八单元恒定电流实验8

保留 2 位有效数字)。
答
案
考点巧讲
解
(1)金属丝的直径 d=0.5 mm+2.0×0.01 mm=0.520 mm。
析
(2)用伏安法测定金属丝的电阻时的电流不能太大,否则随着温度升高金属丝的电阻会增
大,导致测量结果不准,故应选电流表 ,由闭合电路欧姆定律及电流表示数要求应满足
13IA≤��+�� ≤23IA,11.25 Ω≤R≤22.5 Ω,所以若滑动变阻器采用限流式接法,变阻器阻值范围是 7.25 Ω≤R 变≤18.25 Ω,可见应选用滑动变阻器 R1,金属丝电阻很小,电流表应采用外接法。
�� 4��
课前自测
1.(2018 广东揭阳 10 月考试)在“测定金属丝的电阻率”实验中,以下操作中错．误．的是( A )。 A.用刻度尺测量金属丝的全长三次,算出其平均值 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外接法,多次测量后算出平均值 D.实验中保持金属丝的温度不变
丙
答案
课前自测
解 (1)由图甲螺旋测微器的示数可知,笔芯的直径为 1 mm+20.0×0.01 mm=1.200 mm。析 (2)由题意可知,待测电阻阻值很小,为几欧姆,小于滑动变阻器最大阻值,滑动变阻器可以采用
限流式接法,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表采用外接法,实物电路图如图丁所示。
例2
在“测量金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如
图所示,用米尺测得金属丝的长度 l=0.810 m。金属丝的电阻大约为 4 Ω,先用伏安
法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。

2020届高考物理总复习学案：第八单元恒定电流课时2 Word版含答案

第八单元恒定电流课时2 闭合电路的欧姆定律1.电动势(1)非静电力①定义:非静电力是指电源把正电荷(负电荷)从负极(正极)搬运到正极(负极)的过程中做功的力,这种非静电力做的功,使电荷的电势能增加。

②非静电力实质:在化学电池中,非静电力是化学作用,它使化学能转化为电势能。

(2)电动势①定义:非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫作电源的电动势。

②公式:E=。

③电动势是电池的重要参数,电动势取决于电池正、负极材料及电解液的化学性质,跟电池的大小无关。

I=I 1+I 2+I 3 =++======3.电流表、电压表的改装(1)小量程电流表(表头)主要部分:永久磁铁和可转动线圈。

(2)改装原理:小量程的电流表改装成大量程的电流表应并联一小电阻;小量程的电流表改装成大量程的电压表应串联一大电阻。

(3)改装方法:如果改装后电流表量程扩大n倍,则并联一个阻值为的电阻;如果改装后电压表量程扩大n倍,则串联一个阻值为(n-1)R g的电阻。

4.闭合电路欧姆定律(1)描述闭合电路的基本物理量①内阻:内电路的电阻,也叫电源的内阻。

②内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U内表示。

③外电阻:外电路的总电阻。

④外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U外表示。

(2)闭合电路的欧姆定律①内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。

②表达式:I=,其中R为整个外电路的等效电阻。

③适用条件:外电路为纯电阻的闭合回路。

(3)路端电压与负载的关系:U=E-Ir。

1.(2018宁夏西吉一中期末)扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。

图示为“iRobot”扫地机器人,已知其电池容量为2000 mAh,额定工作电压为15 V,额定功率为30 W,则下列说法正确的是()。

A.扫地机器人的电阻是10 ΩB.题中“mAh”是能量的单位C.扫地机器人正常工作时的电流是2 AD. 4 hC2.(2019衡水中学开学考试)如图所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,移动滑片C时,电路的总电阻发生变化,以下情况正确的是()。

2020高考物理总复习恒定电流

并联电路
干路电流等于各支路电流之和电流分配和电阻成反比
I＝I1＋I2＋…＋In I1R1＝I2R2＝…＝InRn
各支路两端电压相等 U1＝U2＝U3＝…＝Un
总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和
即＝＋＋ …＋功率分配和电阻成反比即 P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2
1．R＝U/I与R＝ρl/S的比较
解析：首先计算出沿A、B方向和沿C、D方向电阻的比值，再利用欧姆定律
求出两种情况下的电流比．设沿A、B方向的横截面积为S1，沿C、D方向的
横截面积为S2，则
，A、B接入线路中时的电阻为R1，C、D接入电路中时
的电阻为R2，则有
.两种情况下电流之比为
，
故I2＝4I1＝4 A．选项A正确．
答案：A
1－2 有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行
2.预计2011年高考对本部分内容的考查有以下三大特点：①单纯的恒定电流的计算题出现机会较少；②实验题仍是主要考查题型；③把本部分知识与电磁感应、交流电等知识综合考查.
电流电阻电功电功率及欧姆定律
形成方向
在导线中外加电场的作用下，自由电荷的定向移动形成电流正电荷定向移动的方向
.
(3)适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路．
5．串、并联电路的特点电路
特点
串联电路
电流
各处电流相等 I＝I1＋I2＋…＋In
电压
总电阻功率分配
电压分配和电阻成正比＝＝…＝＝I
总电阻等于各个电阻之和，即R总＝R1＋R2＋…＋Rn
功率分配和电阻成正比＝I2
所以C项正确，

2020年高考物理一轮复习考点归纳：专题(08)恒定电流与电学实验

2020年高考一轮复习知识考点专题08 《恒定电流与电学实验》第一节欧姆定律、电阻定律、电功率及焦耳定律【基本概念、规律】一、电流、欧姆定律1．电流(1)定义：自由电荷的定向移动形成电流．(2)方向：规定为正电荷定向移动的方向．(3)三个公式①定义式：I＝q/t；②微观式：I＝nqvS；③I＝U R.2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．(2)公式：I＝U/R.(3)适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路．二、电阻、电阻率、电阻定律1．电阻(1)定义式：R＝U I.(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，R越大，阻碍作用越大．2．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关．(2)表达式：R＝ρl S.3．电阻率(1)计算式：ρ＝R S l.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性．(3)电阻率与温度的关系①金属：电阻率随温度的升高而增大．②半导体：电阻率随温度的升高而减小．③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体．三、电功、电功率、焦耳定律1．电功(1)实质：电流做功的实质是电场力对电荷做正功，电势能转化为其他形式的能的过程．(2)公式：W＝qU＝UIt，这是计算电功普遍适用的公式．2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率．(2)公式：P ＝Wt ＝UI ，这是计算电功率普遍适用的公式．3．焦耳定律电流通过电阻时产生的热量Q ＝I 2Rt ，这是计算电热普遍适用的公式． 4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P ＝Qt ＝I 2R .【重要考点归纳】考点一对电阻、电阻定律的理解和应用 1．电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大小与导体的长度、横截面积及材料等有关，电阻率是描述导体材料导电性能好坏的物理量，与导体长度、横截面积无关．(2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小． (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关． 2．电阻的决定式和定义式的区别公式R ＝ρlSR ＝U I区别电阻定律的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U 和I 有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯电阻导体3.某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点： (1)导体的电阻率不变．(2)导体的体积不变，由V ＝lS 可知l 与S 成反比． (3)在ρ、l 、S 都确定之后，应用电阻定律R ＝ρlS 求解．考点二对伏安特性曲线的理解1．图甲中的图线a 、b 表示线性元件，图乙中的图线c 、d 表示非线性元件． 2．图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a ＜R b (如图甲所示)． 3．图线c 的电阻减小，图线d 的电阻增大(如图乙所示)．4．伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻．5.解决这类问题的两点注意：(1)首先分清是I－U图线还是U－I图线．(2)对线性元件：R＝UI＝ΔUΔI；对非线性元件R＝UI≠ΔUΔI，即非线性元件的电阻不等于U－I图象某点切线的斜率．考点三电功、电热、电功率和热功率1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较2.(1)无论是纯电阻还是非纯电阻，电功均可用W＝UIt，电热均可用Q＝I2Rt来计算．(2)判断是纯电阻电路还是非纯电阻电路的方法：一是根据电路中的元件判断；二是看消耗的电能是否全部转化为内能．(3)计算非纯电阻电路时，要善于从能量转化和守恒的角度，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．【思想方法与技巧】“柱体微元”模型的应用1．模型构建：物质微粒定向移动，以速度方向为轴线从中选取一小圆柱作为研究对象，即为“柱体微元”模型．2．模型特点(1)柱体内的粒子沿轴线可认为做匀速运动．(2)柱体长度l＝v·Δt(v为粒子的速度)，柱体横截面积S＝πr2(r为柱体半径)．3．处理思路(1)选取一小柱体作为研究对象．(2)确定柱体微元中的总电荷量为Q＝nvΔtSq.(3)计算柱体中的电流I＝QΔt＝nvSq.4.“柱体微元”模型主要解决类流体问题，如微观粒子的定向移动、液体流动、气体流动等问题．第二节电路闭合电路的欧姆定律【基本概念、规律】一、串、并联电路的特点 1．特点对比串联并联电流 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n I ＝I 1＋I 2＋…＋I n 电压 U ＝U 1＋U 2＋…＋U n U ＝U 1＝U 2＝…＝U n 电阻R ＝R 1＋R 2＋…＋R n1R ＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n2.(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻．(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和． (4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大．二、电源的电动势和内阻 1．电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． (2)表达式：E ＝Wq.(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量． 2．内阻电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数．三、闭合电路欧姆定律1．内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．2．公式⎩⎪⎨⎪⎧I ＝E R ＋r 只适用于纯电阻电路E ＝U 外＋U 内适用于任何电路3．路端电压U 与电流I 的关系 (1)关系式：U ＝E －Ir . (2)U －I 图象如图所示．①当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距为短路电流． ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．【重要考点归纳】考点一电路动态变化的分析1．电路的动态变化是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化．2．电路动态分析的方法(1)程序法：电路结构的变化→R 的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I 串联分压U →变化支路． (2)极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．3.电路动态分析的两个结论 (1)总电阻变化情况的判断①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)．②若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．(2)“串反并同”①所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大．②所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小．考点二电源的功率及效率问题电源总功率任意电路：P 总＝EI ＝P 出＋P 内纯电阻电路：P 总＝I 2(R ＋r )＝E 2R ＋r电源内部消耗的功率 P 内＝I 2r ＝P 总－P 出电源的输出功率任意电路：P 出＝UI ＝P 总－P 内纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝E 2RR ＋r2P 出与外电阻R 的关系电源的效率任意电路：η＝P 出P 总×100%＝UE ×100%纯电阻电路：η＝RR ＋r×100%(1)P ＝I 2R ＝U 2R分析，可变电阻的最大功率用等效电源法求解．(2)电源输出功率最大时，效率不是最大，只有50%. 考点三含容电路的分析和计算1．当含有电容器的直流电路达到稳定状态时，电容器处可视为断路，与之串联的电阻中无电流，不起降压作用．2．电容器电压等于与之并联的电阻的电压．3．电容器(或串联一个电阻)接到某电源两端时，电容器的电压等于路端电压．4．在计算电容器所带电荷量的变化时，如果变化前后极板所带电荷的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和．【思想方法与技巧】利用U－I图象解决非线性元件问题非线性元件有关问题的求解，关键在于确定其实际电压和电流，确定方法如下：(1)先根据闭合电路欧姆定律，结合实际电路写出元件的电压U随电流I的变化关系．(2)在原U－I图象中，画出U、I关系图象．(3)两图象的交点坐标即为元件的实际电压和电流．突破电学设计性实验的思路和方法电学设计性实验题能有效地考查学生的实验技能和创造性思维能力，在高考中的考查频率很高.不少学生面对这类题感到无从下手.实际上，只要做到“三个明确”“三个选择”，问题便可迎刃而解.一、明确题目的要求认真审清题意，看清题目的要求．即审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路等．二、明确实验原理解决设计型实验题的关键在于选择实验原理．如果实验需要测定某些电学量，应弄清待测物理量可通过哪些规律、公式求得，与哪些物理量有直接联系，可用哪些物理量定量地表示，用何种方法测定相关量，进而得出待求量．三、明确设计电路的原则设计电路一般应遵循“安全性”原则、“精确性、方便性”原则，兼顾“运用仪器少，耗电少”等三条原则．1．安全性原则选用仪器组成电路，首先要保证实验正常进行．例如通过电流表的电流和加在电压表上的电压均不得超过其量程，滑动变阻器、被测电阻不得超过其额定电流(额定功率)等．2．精确性、方便性原则“精确”是指选用仪器组成实验电路时要尽可能减小测量误差，提高精确度．例如所用电流表、电压表的指针应有较大的偏转，一般应使指针偏转在满刻度的1/3以上，以减小因读数引起的偶然误差．“方便”是指实验中便于调节控制，便于读数．例如应根据电路可能出现的电流、电压范围选择滑动变阻器．对大阻值的滑动变阻器，如果滑片稍有移动就使电路中的电流、电压有很大变化，则不宜采用．对于滑动变阻器，还要权衡用分压式电路还是限流式电路．3．运用仪器少，耗电少原则在达到实验目的，各项指标均符合要求的前提下，还应注意运用的仪器尽量少和节约电能．例如控制电路有限流式与分压式两种调节电路，若这两种调节电路均能满足要求，从消耗功率小，节约电能的角度，则应选用限流式电路．四、控制电路的选择滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据：1．负载电阻电压要求变化范围较大，且从零开始连续可调，应选分压电路． 2．若负载电阻的阻值R x 远大于滑动变阻器总阻值R ，应选分压电路．3．若负载电阻的阻值R x 小于滑动变阻器总阻值R 或相差不多，且没有要求电压从零可调，应选限流电路．4．两种电路均可时限流电路优先，因为限流电路消耗的总功率小．五、测量电路的选择对伏安法测电阻，应根据待测电阻的大小选择电流表不同的接法．1．阻值判断法：当R V ≫R x 时，采用电流表“外接法”；当R x ≫R A 时，采用电流表“内接法”． 2．倍率比较法：(1)当R V R x ＝R xR A ，即R x ＝R V ·R A 时，既可选择电流表“内接法”，也可选择“外接法”；(2)当R V R x ＞R xR A 即R x ＜R V ·R A 时，采用电流表外接法；(3)当R V R x ＜R xR A 即R x ＞R V ·R A 时，采用电流表内接法．3．试触法：ΔU U 与ΔII比较大小： (1)若ΔU U ＞ΔII ，则选择电压表分流的外接法；(2)若ΔI I ＞ΔUU ，则选择电流表的内接法．六、实验器材的选择 1．安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流． 2．误差因素选择电表时，保证电流和电压均不超过其量程．使指针有较大偏转(一般取满偏度的13～23)；使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近．3．便于操作选滑动变阻器时，在满足其他要求的前提下，可选阻值较小的． 4．关注实验的实际要求．实验七测定金属的电阻率1．螺旋测微器(1)构造：如图甲，S为固定刻度，H为可动刻度．(2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，旋钮K每旋转一周，螺杆P前进或后退0.5 mm，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.甲乙(3)读数①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出．②测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01 (mm)③如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.2．游标卡尺(1)构造(如图所示)：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉．(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．(3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少 1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：(4)读数：若用x 表示由主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x ＋K ×精确度)mm.3．常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．(1)0～3 V 的电压表和0～3 A 的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V 或0.1 A ，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．(2)对于0～15 V 量程的电压表，精确度是0.5 V ，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.(3)对于0～0.6 A 量程的电流表，精确度是0.02 A ，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.4．电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压 U 测＝U x ＋U A 电压表分流 I 测＝I x ＋I V 电阻测量值R 测＝U 测I 测＝R x ＋R A >R x 测量值大于真实值R 测＝U 测I 测＝R x R VR x ＋R V <R x测量值小于真实值适用条件R A ≪R xR V ≫R x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． 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．二、实验原理用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流，根据R x ＝UI 计算金属丝的电阻R x ，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l ，用螺旋测微器测量金属丝的直径d ，计算出金属丝的横截面积S ；根据电阻定律R x ＝ρl S ，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝R x Sl ＝πd 2U4lI. 三、实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．四、实验步骤1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d . 2．按实验原理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，反复测量3次，求出其平均值l . 4．把滑动变阻器的滑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，闭合电键S ，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，填入记录表格内，断开电键S ，求出导线电阻R x 的平均值．5．整理仪器．一、伏安法测电阻的电路选择方法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R x 较小，宜采用电流表外接法；若R x 较大，宜采用电流表内接法．2．临界值计算法R x <R V R A 时，用电流表外接法； R x >R V R A 时，用电流表内接法．3．实验试探法：按如图所示电路图接好电路，让电压表的一根接线柱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．二、数据处理1．在求R x 的平均值的两种方法(1)第一种是用R x ＝UI 算出各次的数值，再取平均值．(2)第二种是用U －I 图线的斜率求出．2．计算电阻率：将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ＝R x S l ＝πd 2U4lI .三、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．若为内接法，电流表分压，若为外接法，电压表分流．四、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，应在连入电路后拉直的情况下进行．2．本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．3．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大．实验八描绘小电珠的伏安特性曲线一、实验目的1．掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式．2．掌握伏安特性曲线的描绘方法．3．理解小电珠的伏安特性曲线为什么是曲线．二、实验原理用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在U－I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来．三、实验器材小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．四、实验步骤1．画出电路图(如实验原理图所示)．2．将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图所示的电路．3．测量与记录移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中．4．数据处理(1)在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系．(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点．(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．一、滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较1．限流式接法适合控制阻值较小的电阻的电压，分压式接法适合控制阻值较大的电阻的电压． 2．要求电压从0开始逐渐增大，采取分压式接法．三、误差分析1．电流表外接，由于电压表的分流，使电流表示数偏大． 2．测量时读数带来误差．3．在坐标纸上描点、作图带来误差．四、注意事项1．本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法． 2．滑动变阻器应采用分压式接法，目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化． 3．闭合开关S 前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端． 4．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．实验九测定电源的电动势和内阻一、实验目的1．掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路的欧姆定律．2．掌握用图象法求电动势和内阻的方法．二、实验原理1．实验依据：闭合电路欧姆定律．2．E 和r 的求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧U 1＝E －I 1r U 2＝E －I 2r ，解得E 、r .3．图象法处理：以路端电压U 为纵轴，干路电流I 为横轴，建系、描点、连线，纵轴截距为电动势E ，直线斜率k 的绝对值为内阻r .三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔．四、实验步骤1．电流表用0.6 A 量程，电压表用3 V 量程，按实验原理图连接好实物电路． 2．把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端．3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数．记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I 、U 值，并填入表格中．4.断开开关，拆除电路，整理好器材．一、数据处理1．列多个方程组求解，再求E 、r 的平均值． 2．用作图法处理数据，如图所示．(1)图线与纵轴交点为E ； (2)图线与横轴交点为I 短＝Er ；(3)图线的斜率表示r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI . 二、误差分析1．偶然误差：(1)电表读数不准引起误差．(2)图象法求E 和r 时作图不准确．2．系统误差：(1)采取电流表内接法，由于电压表分流造成电动势和内阻的测量值均偏小．(2)采取电流表外接法，由于电流表分压，造成内阻的测量值偏大．三、注意事项1．为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池．2．电流不要过大，应小于0.5 A ，读数要快．每次读数后立即断开电源． 3．要测出不少于6组的(U ，I )数据，且变化范围要大些．4．若U －I 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI 确定．5．电流表要内接(因为r 很小)．实验十练习使用多用电表一、电流表与电压表的改装 1．改装方案(1)电压表的校正电路如图甲所示，电流表的校正电路如图乙所示．(2)校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头移动到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头，使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(电流表)示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正．二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1．构造：如图所示，欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红、黑表笔组成．欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联．外部：接被测电阻R x .全电路电阻R 总＝R g ＋R ＋r ＋R x . 2．工作原理：闭合电路欧姆定律I ＝ER g ＋R ＋r ＋R x.3．刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻R x ＝0)时，调节调零电阻R ，使I ＝I g ，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零．(1)当I ＝I g 时，R x ＝0，在满偏电流I g 处标为“0”．(图甲) (2)当I ＝0时，R x →∞，在I ＝0处标为“∞”．(图乙)(3)当I ＝I g2时，R x ＝R g ＋R ＋r ，此电阻值等于欧姆表的内阻值，R x 叫中值电阻．三、多用电表1．多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程．2．外形如“基础再现”栏目中的实验原理图所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程．3．多用电表面板上还有：欧姆表的调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)．四、二极管的单向导电性1．晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示．2．晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示．3．将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极．一、实验目的1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法．2．会使用多用电表测电压、电流及电阻．3．会使用多用电表探索黑箱中的电学元件．二、实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个．三、实验步骤1．观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．2．机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零．3．将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔．4．测量小灯泡的电压和电流(1)按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压．(2)按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．5．测量定值电阻(1)根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆表的调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；(2)将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；(3)读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果；(4)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡．一、多用电表对电路故障的检测1．断路故障的检测方法。

高考物理一轮复习第八章恒定电流第讲实验测定金属的电阻率加练半小时教科版.docx

第61讲实验：测定金属的电阻率[方法点拨]伏安法测金属丝电阻时，电压不要求从0开始，仪器合适时滑动变阻器一般用限流式接法．金属丝电阻一般较小，电流表选用外接法．1．(2018·陕西商洛质检)如图1中游标卡尺的读数是______mm，螺旋测微器的读数是______________mm.图12．(2017·北京顺义区零模)用螺旋测微器测量金属丝直径如图2甲所示，则金属丝直径d＝____________mm.用游标卡尺测量金属小球直径如图乙所示，则小球直径D＝______mm.图23．(2018·湖北黄冈模拟)如图3中游标卡尺读数为____mm，螺旋测微器读数为________mm.图34．(2017·福建厦门3月质检)一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图4甲所示，长度为L，电阻R约为5Ω，这种金属的电阻率为ρ，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确地测定它的内径d；(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为 5.200mm，则所测金属管线外径D＝__________mm.图4(2)为测量金属管线的电阻R，取两节干电池(内阻不计)、开关、若干导线及下列器材：A．电流表0～0.6A，内阻约0.05ΩB．电流表0～3A，内阻约0.01ΩC．电压表0～3V，内阻约10kΩD．电压表0～15V，内阻约50kΩE．滑动变阻器，0～10Ω(额定电流为0.6A)F．滑动变阻器，0～100Ω(额定电流为0.3A)为准确测出金属管线的阻值，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号)(3)如图丙所示，请按实验要求将实物图中的连线补充完整．(4)根据已知的物理量(长度L、电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D)，则金属管线内径的表达式d＝______________. 5．(2017·北京东城区模拟)实验室有一捆规格为“100m,0.5mm2”的铜导线，已经用去了一部分，一同学想用伏安法测量剩余导线的电阻．(1)他查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m.他可以用公式____________计算出整捆导线的电阻为________Ω；(2)他从实验室借来如下器材，想分别用电流表内接法和外接法测量铜导线的电阻：电流表：量程0.6A，内阻约为0.2Ω；电压表：量程3V，内阻约9kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值5Ω；滑动变阻器R2：最大阻值200Ω；电源：电动势4.5V，内阻可不计；开关、导线若干．回答下列问题：①请你用笔画线代替导线在图5中完成电路连线．要求用电流表外接、滑动变阻器分压式接法．图5②按①中所连电路实验时滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，闭合开关前应将滑片移至________端(填“a”或“b”)．③他将分别用电流表内接法和外接法得到的电流、电压数据描到U－I图上，如图6所示．在图中由电流表外接法得到测量图线是________(填“甲”或“乙”)，你的判断依据是______________________________________________________________ __________．图66．(2017·福建南平3月质检)为测定待测电阻R x的阻值(约为200Ω)，实验室提供如下器材：电池组E：电动势3V，内阻不计；电流表A1：量程0～15mA，内阻约为100Ω；电流表A2：量程0～300μA，内阻为1000Ω；滑动变阻器R1：阻值范围0～20Ω，额定电流2A；定值电阻R2，阻值为9000Ω，额定电流10mA；定值电阻R3，阻值为200Ω，额定电流0.1A；开关S、导线若干．实验中要求准确地测量R x的阻值，请回答下列问题：(1)正确选取器材，在图7方框内画出测量R x阻值的电路图，并在图中标明所选器材的符号．图7图8(2) 调节滑动变阻器R1，两表的示数如图8所示，可读出电流表A1的示数是_________mA，电流表A2的示数是_________μA，则待测电阻R x的阻值是________Ω(计算结果保留一位小数)．(3)仅从实验原理产生系统误差的角度分析，R x的测量值________真实值(选填“＞”“＝”或“＜”)．7．在物理兴趣小组活动中，一同学利用下列器材做“探究导体阻值与长度的关系”的实验．A．电压表V1，量程6V，内阻900ΩB．电压表V2，量程15V，内阻3kΩC．电流表A1，量程为0.1A，内阻1ΩD．电流表A2，量程3A，内阻0.2ΩE．电源E1，电动势1.5V，内阻0.2ΩF．电源E2，电动势6V，内阻0.8ΩG．滑动变阻器R，最大阻值为10ΩH．粗细均匀、长度不同的同种电阻丝若干段(阻值约100～200Ω) J．开关、导线和刻度尺(1)实验时电源应选________，电流表应选________；(填序号)(2)在虚线框中画出实验原理图(电阻丝用R x表示)．答案精析1．9.60 5.695±0.002 2．1.775±0.002 22.6 3．52.35 1.990解析游标卡尺读数为52mm ＋7×120mm ＝52.35mm ，螺旋测微器的读数为1.5mm ＋49.0×0.01mm ＝1.990mm.4．(1)5.167(5.165～5.169均可) (2)A C E (3)如图所示(4)D2－4ρIL πU解析 (4)由欧姆定律得 R ＝U I ，又R ＝ρL S ＝ρL D 2－d 2＝4ρL －，则4ρL －＝U I ，d 2＝D 2－4ρLIπU ，故d ＝D2－4ρLI πU .5．(1)R ＝ρLS 3.4 (2)①见解析图 ②R 1 a ③乙电流表外接时，测得的电阻值偏小解析 (1)由公式R ＝ρLS ，代入数值，解得导线的电阻R ＝3.4Ω； (2)①如图所示②由于滑动变阻器采用分压式接法，所以滑动变阻器要选阻值比较小的，闭合开关前应将滑片移至a端；③因为电流表外接时，测得的电流值偏大，由R＝UI可知测得的电阻值偏小．6．(1)如图所示(2) 8.0150191.1(3)＝解析(2)R x＝UxIx＝＋I1－I2代入数据解得R x＝191.1Ω. 7．(1)F C(2)如图所示。

高考物理总复习(课标版)之恒定电流测定金属的电阻率

3．对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动头的电势高低，根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情况，将“伏安法”部分接入该两点间．(注意滑动变阻器应调到使“伏安法”部分所接两点间阻值最小处)
[跟踪训练] 1．在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如上图所示，读数为________ mm. (2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．
[解析]
(1)螺旋测微器的固定刻度上显示为1.5 mm，可
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：
①______________________________________； ②__________________________________________.
高考物理总复习课标版
第4讲
实验：测定金属的电阻率
基础
知识回顾
[明确实验目的] 1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法学]
[答案] ①螺旋测微器 A ⑤滑动变阻器
②毫米刻度尺 ⑦外接
③3 V ④0.6
⑥限流式
[答案] (2)A1
(1)1.773(1.771～1.775均正确) E1 电路原理图见解析图
2．某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx，现备有下列器材： A．电流表(量程100 μA，内阻约2 kΩ)； B．电流表(量程500 μA，内阻约300 Ω)； C．电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ)； D．电压表(量程50 V，内阻约500 kΩ)； 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．开关和导线若干．电流表应选________，电压表应选________．(填字母

高考物理大一轮复习第八单元恒定电流3实验：测定金属的电阻率课件

【解析】 (1)最上面图读数：17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm. 中间图读数：23 mm＋0.85 mm＝23.85 mm. 最下面图读数：3 mm＋0.18 mm＝3.18 mm. (2)读数：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.
(3)使用 0.6 A 量程时，表针示数为 0.44 A；当使用 3 A 量程时，表针示数为 2.20 A.
精确度
10
9 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
(2)读数方法：测量值＝主尺上的整毫米数＋游标尺与主尺上某一刻线对齐的游标格数×精确度注意： (a)先确定游标卡尺的精确度． (b)不要把游标尺的左边沿看成零刻度线． (c)游标卡尺不需要估读，但要保持和精确度相同的位数．
三、实验器材金属丝、螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源、开关、导线若干、毫米刻度尺．
四、实验步骤用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置各测一次直径，
求出平均值 d. 按伏安法测电阻的原理连接实验电路．用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝的有效长度 3 次，
求出平均值 l.
先把滑动变阻器的阻值调到最大，再闭合开关，改变变阻器的阻值，读出几组电流表、电压表的示数．
(2016·浙江)某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为 3 V、内阻约为 3 kΩ 的电压表和量程为 0.6 A、内阻约为 0.1 Ω 的电流表．采用分压电路接线，图 1 是实物的部分连线图，待测电阻为图 2 中的 R1，其阻值约为 5 Ω .
(1)测 R1 阻值的最优连接方式为导线①连接________(填 a 或 b)、导线②连接________(填 c 或 d)．

【高考复习】2020版高考物理单元测试恒定电流(含答案解析)

2020版高考物理单元测试恒定电流1.金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，而且有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响．根据以上的信息，判断下列说法中正确的是( )A．连接电路用的导线一般用合金来制作B．电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C．白炽灯中的钨丝的电阻随亮度的增大而减小D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作2.某电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1 Ω,外电路电阻R=5 Ω,理想电压表的示数U=3.0V,则电池组的电动势E等于 ( )A.3.0 VB.3.6 VC.4.0 VD.4.2 V3.如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图．其中R2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器，电流表A为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变小，U变大D．I变大，U变小4.如图所示是一个多用电表的简化电路图．S为单刀多掷开关，通过操作开关，开关S可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6.下列说法正确的是( )A．当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接1时量程较大B．当开关S分别接3或4时，测量的是电阻，其中A是黑表笔C．当开关S分别接5或6时，测量的是电阻，其中A是红表笔D．当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接5时量程较大5.如图所示的电路中，R1、R2、R3是定值电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小．当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电．当用强光照射R4且电路稳定时，则与无光照射时比较( )A．电容器C的上极板带正电B．电容器C的下极板带正电C．通过R4的电流变小，电源的路端电压增大D．通过R4的电流变大，电源提供的总功率变小6.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,V与A均为理想电表;开始时开关S闭合,V与A均有读数,某时刻V和A的读数均变大,则电路中可能出现的故障是( )A.R1断路B.R2断路C.R1短路D.R3短路7.电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1，方向是从A→B，负离子数是n2，方向是从B→A，设元电荷为e，以下解释中正确的是( )A．正离子定向移动形成的电流方向是从A→B，负离子定向移动形成的电流方向是从B→A B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消C．溶液内电流方向从A→B，电流I=（n1＋n2）e2tD．溶液内电流方向从A→B，电流I=（n1＋n2）et8.电阻R1和R2分别标有“2 Ω　1.0 A”和“4 Ω　0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为( )A．1.5 W B．3.0 W C．5.0 W D．6.0 W9. (多选)电位器是变阻器的一种．如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是( )A．串接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B．串接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C．串接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D．串接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮10. (多选)如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线；直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线．将这个电阻分别接到a、b两电源上，那么( )A．R接到b电源上时电源的效率较高B．R接到b电源上时电源的输出功率较大C．R接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低D．R接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高11. (多选)如图所示是某导体的I-U图线，图中α=45°，下列说法正确的是( )A．通过该导体的电流与其两端的电压成正比B．此导体的电阻R=2 ΩC．I-U图线的斜率表示电阻的倒数，所以R=cot 45°=1．0 ΩD．在该导体两端加6.0 V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C12. (多选)在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(E、r是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示，则( )A．当R=r时，电源有最大的输出功率B．当R=r时，电源的效率η=50%C．电源的功率P′随外电阻R的增大而增大D．电源的效率η随外电阻R的增大而增大实验题13.某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表，来测量多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势E.(1)该小组采用图甲的电路进行实验，请将图乙中的实物连线连接完整．(2)请将下面的实验步骤补充完整：a．插上红、黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1 k”位置，将红、黑表笔________，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到“0 Ω”．b．按照电路图连接好电路．c．接通开关，改变滑动变阻器的阻值，得到多用电表和微安表的示数分别如图所示．多用电表和微安表的读数分别为________kΩ和________μA.d．断开开关，拔下红、黑表笔，把多用电表的选择开关扳到________位置．(3)由以上信息可得多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势为________V(保留两位有效数字)．14.如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测．(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)．(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况．(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值．测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如下表．两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示．请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路．15.某款节能环保汽车启动时的工作电路如图所示，查得电源的电动势E=12 V，电源的内阻r及保护电阻R阻值未知，当在第一次S1闭合、S2断开的情况下，电流表的示数为1 A；在第二次S1、S2均闭合的情况下，电流表的示数为3 A．测得第二次车灯的功率减少了75%，若电动机内阻R M=1 Ω，电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变，求S1、S2均闭合时电动机的机械功率．16.如图所示的电路中，电源的电动势E=6 V，内阻r=1 Ω，电阻R1=3 Ω，R2=6 Ω，电容器的电容C=3.6 μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开．(1)合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电荷量变化了多少？(2)合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电荷量是多少？答案解析1.答案为：B ；解析：合金的电阻率大，常用来作电阻，不作导线，选项A 错误，B 正确；钨丝的电阻会随温度的升高而变大，选项C 错误；标准电阻一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作，选项D 错误．2.答案为：B ；解析：由欧姆定律得I=A=0.6A,又由闭合电路的欧姆定律得U R =35E=I(R+r)=0.6×(5+1)V=3.6V 。

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实验测量金属的电阻率
一、基本原理与操作
器材及电路操作要领
(1)测量直径：一定要选三个不同部位进行测量，求
其平均值。

(2)测量有效长度：测量待测导线接入电路的两个端
点之间的长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，
求其平均值。

(3)连接电路：电流表采用外接法，滑动变阻器用限
流式接法。

(4)滑片位置：闭合开关S之前，一定要使滑动变阻
器的滑片处于有效电阻值最大的位置。

(5)控制电流：在用伏安法测电阻时，通过待测导线
的电流I不宜过大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时
间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其
电阻率在实验过程中逐渐增大。

二、数据处理
1.在求R x的平均值时可用两种方法
(1)用R x＝U
I分别算出各次的数值，再取平均值。

(2)用U－I图线的斜率求出。

2.计算电阻率
将记录的数据R x、l、d的值代入电阻率计算式ρ＝R x S
l＝
πd2U
4lI。

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。

教材原型实验
【例1】某实验小组尝试测量一段电阻丝的电阻率。

可供选择的器材有：
A.电池组E(电动势为3 V，内阻约5 Ω)；
B.电压表V(量程为0～3 V，内阻约15 kΩ)；
C.电阻箱R(0～999.9 Ω)；
D.开关、导线若干。

图1
完成下列填空：
(1)把电阻丝拉直后用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结果如图1甲所示，其读数为d＝________mm。

(2)将电阻丝两端固定在有刻度尺的接线板两端的接线柱上，在被固定的电阻丝上夹一个与接线柱c相连的小金属夹P。

实验要求将a、c端接入电路，且将小。

2020版 物理 高考冲刺总复习--恒定电流--第八章 实验 测量金属的电阻率(新高考)

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