物理高考高频考点49：实验：测定金属的电阻率
高考物理 测定金属的电阻率课件
• (2)根据表1数据在下图丙坐标中已描点，请作出U－I图象，根 据图象求出电阻R＝________Ω(保留两位有效数字)；
• (3)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ＝________(用R、d、L 表示)，测量值为________Ω·m(保留两位有效数字)；
• (4)电路经检查确认无误后，闭合电键S，改变滑动变阻器滑动 片的位置，读出几组相应的电流值和电压值，记入记录表格内； 断开电键S，求出导线电阻R的平均值．
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6
(5)将测得的 R、l、d 值代入电阻率计算公式 ρ＝RlS＝πd42lR， 计算出金属导线的电阻率．
(6)拆去实验线路，整理好实验器材．
1．金属丝直径、长度测量带来误差． 2．电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所 以 R 测<R 真，由 R＝ρLS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．
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• 题型一 螺旋测微器的读数
• [例1]
• 用螺旋测微器(千分尺)测小球直径时，示数如图2所示．这时 读出的数值是________，单位是________．
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• [答案] 电路图和连接图如图11
图11
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• 题后反思
• 实物连接应注意的问题
• (1)画出实验电路图；
• (2)分析各元件连接方式，明确电表量程；
• (3)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开关，再到 滑动变阻器等，按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元 件依次串联起来，然后再将要并联的元件并联到电路中，即 “先串后并”．
整理，得：1＝ ρL ＋R0＋ I E·S E
高考物理实验-测定金属电阻率
测定金属电阻率知识元测定金属电阻率知识讲解一、实验目的1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法；2．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；3．会用伏安法测定金属的电阻率．二、实验原理把电阻丝连入如图所示的电路，用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据R x=计算金属丝的电阻R x，然后用米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，根据电阻定律计算出电阻率．三、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝．四、实验步骤1．测直径：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．2．测长度：将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L（即有效长度），反复测量三次，求出L的平均值．3．连电路：按照如图所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．4．测电阻：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的值，记录在表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值．5．算电阻率：将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ=R=中，计算出金属丝的电阻率．或利用U-I图线的斜率求出电阻R，代入公式ρ=R计算电阻率．6．整理：拆去实验线路，整理好实验器材．五、注意事项1．金属丝的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接入电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量．2．用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次，再取平均值．3．接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，从而造成误差．4．要恰当选择电流表、电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时，应注意同时观察两表的读数，尽量使两表的指针偏转较大，以减小读数误差．5．伏安法测电阻是这个实验的核心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择．六、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．测量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R测＜R真，由R=ρ可知，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．例题精讲测定金属电阻率例1.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
高中物理【实验：测定金属的电阻率】课件
实验七 测定金属的电阻率
【解析】 游标卡尺是20分度的，可 精确到0.05 mm，其主尺读数为1.2 cm，游标尺读数为8×0.005 cm＝ 0.040 cm.所以金属圆片直径为1.240 cm.螺旋测微器固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为0.183 mm，厚 度测量值为1.683 mm.
测量值(毫米)＝固定刻度数(毫米)(注 意半毫米刻线是否露出)＋可动刻度 数(估读一位)×0.01(毫米) 如图7－3－4所示，固定刻度示数为 2.0 mm，不足半毫米而从可动刻度 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.
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实验七 测定金属的电阻率
R 测＝UI测测＝RRx＋xRRVV ＜Rx 测量值小于
真实值
RV≫Rx
大电阻
小电阻
两种接法的误差来源不同，测量电 阻时要根据情况选用合理的接法
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实验七 测定金属的电阻率
(3)两种电路的选择 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”．
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实验七 测定金属的电阻率
实验典例探究
游标卡尺、千分尺的读数
例1 某同学用游标卡尺和螺旋测微 器分别测量一薄的金属圆片的直径和 厚度，读出图7－3－8中的示数，该 金属圆片的直径的测量值为________ cm，厚度的测量值为______ mm.
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实验七 测定金属的电阻率
图7－3－8
实验七 测定金属的电阻率
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实验七 测定金属的电阻率
因此，只要测出金属丝的长度l，横 截面积S和金属丝的电阻R，即可求 出金属丝的电阻率ρ.
高中物理实验知识点专题讲解10---测定金属的电阻率 含答案
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安培表的内接线路，多次测量后算出其平均值 D．实验中应保持金属丝的温度不变 2．在做“测定金属的电阻率”实验时，下列操作中正确的是（ ） A、若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去表面的漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属 丝的直径，千万不可用小刀去刮掉漆皮，而两端接头部分则要用砂布打磨干净，以保 证电路接触良好。 B．用米尺反复测量 3 次导线的总长，求出平均值 l，然后将导线接入测量电路中。 C．估计待测金属导线的电阻值大小，选择合适的仪器和实验电路。 D．合上电键 S，不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值，记录几组对应的电流强 度和电压的数值，计算出导线的电阻 R。 3．用伏安法测电阻，应当用滑动变阻器改变通过待测电阻的电流强度，以便多测几 组数据。如图所示，变阻器有 a、b 两种接法，关于这两种接法，下列说法中正确的 是（ ） A、变阻器在 a 图中作分压器使用，在 b 图中作限流器使用。 B、若变阻器的全阻值比待测电阻小时，用 b 电路能较大范围地调节中的电流强度。 C、若变阻器的全阻值比待测电阻大时，用 a 电路能较大范围地调节中的电流强度。 D、若变阻器的全阻值比待测电阻小得多时，用 a 电路能较大范围地调节中的电流强 度。
【注意事项】 1、本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。 2、实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导 线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的 两端。 3、测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长 度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。 4、闭合电键 S 之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。 5、在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度 I 的值不宜过大（电流表用 0~0.6A 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。 6、求 R 的平均值可用两种方法：第一种是用算出各次的测量值，再取平均值；第二 种是用图象（U-I 图线）的斜率来求出，若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间 的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两测，个别明显偏离较远的点可
实验1：测定金属的电阻率
实验一：测定金属的电阻率一、实验原理：①用测量电阻的方法测量金属丝的电阻〔伏安法、伏伏法、安安法、等效替代法、半偏法等〕；②用米尺测量接入电路中金属丝的长度L；〔在拉直状态下，测三次取平均值〕③用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出其横截面积S；〔在三个不同的位置，测三次取平均值〕④据电阻定律R=ρL/S，计算出电阻率ρ=RS/L=πd2U/4ILPS：①为防止温度对电阻的影响，应使时间尽量短，电流尽量小；②此电路一般采用外接式，且应使电表示数偏转较大，以减小读数误差；③数据处理：多次测量U、I值，求出电阻之后，再对电阻取均值\\利用U-I图像求也可以；④实验前，一定要保证电路中的电流最小。
〔依据限流式或者分压式具体分析〕二、考点研析：考点1：游标卡尺和螺旋测微器的读数〔1〕游标卡尺的读数：方法：主尺〔cm〕+副尺〔n×精度〕n:与主尺刻线对齐的第n条线；精度：〔10等分〕0.1mm、〔20等分〕0.05mm、〔50等分〕〔2〕螺旋测微器的读数：方法：读数=固定刻度mm〔注意半格是否露出〕+可动刻度〔含估读〕考点2：全面考查实验“测定金属的电阻率”例题1：在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属接入电路部分的长度约为50cm。
〔1〕用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值〕R.实验所用器材为：电池组〔电动势3V，内阻约为1Ω〕，电流表〔Ω〕，电压〔2〕用伏安法测量电阻丝的电阻Xk阻〕，滑动变阻器R〔0~20Ω，额定电流2A〕，开关，导线假设干。
某小组同学利用以上器材正确表〔内阻约3Ω连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：R是采用图2中的_____图(选填“甲”或“乙”)由以上实验数据可知：他们测量X〔3〕图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。
物理实验测定金属的电阻率考点总结
3．开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大．
4．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． 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．
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
R/Ω
1
2 3 (4)金属丝材料的电阻率ρ＝ ＝________Ω·m.
五、注意事项
1．为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准
确测量金属丝的长度，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．
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，
图实－7－3
(2)实验的主要步骤如下： ①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关； ②读出电流表的示数，记录金属夹的位置； ③断开开关，________，合上开关，重复②的操作．
(3)该小组测得电流与金属丝接入长度 关系的数据，并 据此绘出了图实－7－5乙所示的关系图线，其斜率为 __________A－1· m－1(保留三位有效数字)；图线纵轴截 距与电源电动势的乘积代表了 ________的电阻之和．
造成测量误差．
(2009· 广东高考)某实验小组利用实验室提供的器 材探究一种金属丝的电阻率．所用的器材包括：输出为3
高考物理实验9 、测定金属的电阻率
高考物理实验实验9、测定金属的电阻率【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)进一步掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。
(3)学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。
【实验原理】由R =ρLs 得ρ=RSL，因此，只要测出金属丝的长度L 、横截面积S 和金属丝的电阻R ，即可求出金属丝的电阻率ρ。
测金属电阻的电路图和实物图如图甲、乙所示。
【实验器材】被测金属丝，电池组，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。
【实验步骤】①测直径：用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d 。
②连电路：连接好用伏安法测电阻的实验电路。
③测长度：用刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值L 。
④保安全：把滑动变阻器的滑片调节到使其接入电路中的电阻值最大的位置。
⑤测电阻：闭合开关，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。
⑥算数据：将测得的R x 、l 、d 值，代入公式R =ρLs 和s =πd 24中，计算出金属丝的电阻率。
【数据处理】(1)在求R x 的平均值时可用两种方法①用R x ＝UI 分别算出各次的数值，再取平均值。
②用UI 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 。
【注意事项】(1)本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法．(2)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、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端．(3)测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值．(4)测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值．(5)闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在接入电路的电阻值最大的位置．(6)在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用0～0.6A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．【误差分析】①金属丝的横截面积是利用直径计算而得，金属丝直径的测量是产生误差的主要来源之一。
高中物理实验测定金属的电阻率
高中物理实验测定金属的电阻率高中物理实验被测电阻丝的电阻(一般为几欧)较小，所以选用电流表外接法;可确定电源电压、电流表、电压表量程均不宜太大。
本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路。
因此选用下面左图的电路。
开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。
用刻度尺测出金属丝长度螺旋测微器测出直径(也可用积累法测)，并算出横截面积。
用外接、限流测出金属丝电阻设计实验表格计录数据(难点)注意多次测量求平均值的方法用刻度尺测出金属丝长度螺旋测微器测出直径(也可用积累法测)，并算出横截面积。
用外接、限流测出金属丝电阻设计实验表格计录数据(难点)注意多次测量求平均值的方法描绘小电珠的伏安特性曲线器材：电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v，0.6A 3.8V，0.3A)灯座、单刀开关，导线若干注意事项:因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选用安培表外接法。
小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，且在低电压时温度随电压变化比较明显，因此在低电压区域内，电压电流应多取几组，所以得出的U-I曲线不是直线。
为了反映这一变化过程。
灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。
所以滑动变阻器必须选用调压接法。
开始时滑动触头应该位于最小分压端(使小灯泡两端的电压为零)。
由实验数据作出的I-U曲线说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。
(若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。
) 微安表改装成各种表：关健在于原理首先要知：微安表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug。
步骤：半偏法先测出表的内阻Rg；最后要对改装表进行较对。
电流表改装为电压表：串联电阻分压原理弄清改装后表盘的读数(Ig为满偏电流，I为表盘电流的刻度值，U为改装表的最大量程，为改装表对应的刻度)改装电压表的较准(电路图?)改为A表：串联电阻分流原理改为欧姆表的原理两表笔短接后，调节Ro使电表指针满偏，得Ig＝E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小测定电源的电动势和内电阻外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E U=E原理：根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，单一组数据计算，误差较大应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值作图法处理数据，(u，I)值列表，在u--I图中描点，最后由u--I 图线求出较精确的E和r。
高考物理电学实验(一)--测定金属的电阻率(含解析)
测定金属的电阻率一、仪表的读数仪器精确度/倍率读数规则及注意事项螺旋测微仪0.01mm 读数规则:固定刻度上的毫米数(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度上与固定刻度水平线所对的刻度值(注意估读)×0.01mm注意事项:①若半毫米刻度线露出,需加0.5mm，②可动刻度要估读，③可动刻度上末位估读的“0”不能舍弃,小数点后一定有3位小数.游标卡尺10分度：0.1mm20分度：0.05mm50分度：0.02mm读数规则:主尺上的整毫米数+n(游标尺上第n条刻度线与主尺上某刻度线对齐)x精确度.注意事项:①游标卡尺不需要估读，②读数时主尺和游标尺所用单位要统一为mm,最后根据题目要求转换单位.电阻箱1⨯、10⨯、、100⨯1000⨯读数规则:转柄式电阻箱的读数方法是R=AX1000Ω+B×100Ω+C×10Ω+D×1Ω,其中A、B、C、D分别是箱面上转柄指示头所指示的数值.如图所示,读数为R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω.针对练习1.某同学利用10分度游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的长度和直径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为_________mm，测量结果如图1、2所示,该工件的长度为________cm,直径为_________mm.2.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,测量结果如图1,其读数为______mm,用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的内径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为______mm,测量结果如图2所示,此工件的直径为_______cm.3.现要测定一段粗细均匀的金属导体的电阻率，实验过程中螺旋测微器和电阻箱的测量结果分别如下:(1)螺旋测微器测量该金属导体的直径D,D测量结果如图1所示,由图1可知=_______mm；(2)由图2可知,电阻箱的读数为_______Ω.4.在以下每个图后面写出对应的读数（1）________cm，________mm.（2）_______mm，_____mm.（3）_______cm，________mm.（4）_______cm，_____mm.（5）___________mm.二、电流表、滑动变阻器接法的判断方法、测电阻的原理1.电流表的内外接法判断电路图判断方法测量值与真实值对比分析 内接法V A x R R R >测量值测得的是电流表和待测电阻的总阻值,因此真测x x R R >外接法V A x R R R <测量值测得的是电压表和待测电阻的并联电阻,因此真测x x R R >注意:电流表的内外接法的选择,也可采用试触法,即接头S 分别与a 、b 接触一下,电路如图 (1)若电流表示数“相对变化”明显,说明电压表分流作用强,待测电阻为大电阻,电流表采 用内接法;(2)若电压表示数“相对变化”明显,说明电流表分压作用强,待测电阻为小电阻,电流表采用外接法.2.滑动变阻器的两类接法电路图判断方法分压式接法（1）要求测量电路中的电压表、电流表的示数从零开始调节;（2）若采用限流接法,题目所提供的实验仪器、电表量程或电阻的最大允许电流不够; （3）滑动变阻器的阻值比待测电阻的一半还小.限流式接法（1）若待测电阻的阻值小于滑动变阻器的总阻值或相差不大,且电压、电流不要求从零可调; （2）当分压式接法和限流式接法均可使用时,考虑安装简便和节能因素,一般采用限流式接法.3.测电阻原理的判断技巧实验原理实验电路图判断技巧伏安法题干给出量程合适的电压表和电流表安安法题干缺少量程合适的电压表,但给出两个电流表且其中一个电流表的内阻已知,常用电流表代替电压表使用伏伏法题干缺少量程合适的电流表,但给出两个电压表且其中一个电压表的内阻已知，常用电压表代替电流表使用等效替代法题干中给出一个电阻箱和电流表或电压表,且出现保持滑片不动,通过调节电阻箱使得电流表或电压表的示数不变等关键字眼,一般属于替代法电桥法在定值电阻R和待测电阻xR中间桥接一个灵敏电流计,一般采用的是电桥法半偏法题干给出一个电阻箱和电流表或电压表,且出现调节滑动变阻器使电流表或电压表满偏，接着保持滑片不动,通过调节电阻箱使得电流表或电压表半偏等关键字眼,一般属于半偏法转换法题干中给出一个电流表、电压表、定值电阻和待测电阻、单刀双掷开关或开关与待测电阻串联,其中定值电阻的阻值、电压表或电流表内阻已知,一般属于转换法针对训练1.某兴趣小组的同学用下列实验器材设计了一个电路来比较精确地测量电阻x R (约3Ωk )的阻值.A.电压表1V ,量程为0～4V,内阻为6ΩkB.电压表2V ,量程为0～10V,内阻约为6ΩkC.滑动变阻器1R (0～100Ω),额定电流1AD.滑动变阻器2R (0～500Ω),额定电流0.2AE.定值电阻=0R 6ΩkF.电源电动势=E 12V,内阻很小G.开关S ,导线若干 要求实验中电表示数从零调节,可获得多组测量数据,且电表读数不能小于其量程的32, 测量结果尽量准确,实验操作方便.(1)由实验要求应选择的实验器材有____________________(填器材前面的字母序号)； (2)在虚线框内画出测量电阻的最合理电路图.(电路图上标明所用仪器的代号)(3)用已知量和测量量表示x R ,则表达式=x R ___________,说明式中各字母所表示的物理量__________________________________.2. 一根均匀的细长空心金属圆管，长度为L ,电阻R 约为5Ω,其横截面如图1所示.该金属的电阻率为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测定它的内径d .(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D ,图2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.(2)为测量金属管线的电阻R ,取两节干电池，(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材: A.电流表0～0.6A,内阻约0.05Ω B.电流表0～3A,内阻约0.01Ω C.电压表0～3V,内阻约10Ωk D.电压表0～15V,内阻约50ΩkE.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阻值,电流表应选_____,电压表应选_____,滑动变阻器应选______.(填各仪器序号字母)(3)如图3所示,请按实验要求用笔代线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 属管线内径表达式=d ___________________.3.从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表1A 的内阻1r ，要求方法 简捷，有尽可能高的精确度，并测量多组数据．器材（代号）与规格如下： 电流表1A ，量程10mA ，内阻待测（约40Ω）； 电流表2A ，量程500uA ，内阻=2r 750Ω； 电压表V ，量程10V ，内阻=3r 10Ωk 电阻1R ，阻值约为100Ω； 滑动变阻器2R ，总阻值约50Ω； 电池E ，电动势1.5V ，内阻很小； 电键K ，导线若干．（1）画出实验电路图：标明所用器材的代号．（2）若选取测量中的一组数据来计算1r ，则所用的表达式=1r ______________，式中各符号的意义是：______________________________________．4.为了测量量程为3V 的电压表V 的内阻（内阻约2000Ω），实验室可以提供的器材有： 电流表1A ，量程为0.6A ，内阻约0.1Ω；电压表2V ，量程为5V ，内阻约3500Ω； 变阻箱1R 阻值范围为0～9999Ω； 变阻箱2R 阻值范围为0～99.9Ω；滑动变阻器3R ，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A ； 电源E ，电动势6V ，内阻约0.5Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干．（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确． （2）写出计算电压表V 的内阻V R 的计算公式为=V R _______________．5.某电流表的内阻在0.1Ω﹣0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下： A ．待测的电流表1A （量程0.6A ）； B ．电压表1V （量程3V ，内阻约2Ωk ）； C ．滑动变阻器1R （最大电阻10Ω）； D ．定值电阻2R （阻值5Ω）； E ．电源E （电动势4V ） F ．电键S 及导线若干． （1）画出实验电路图；（2）如测得电压表的读数为U ，电流表的读数为I ，则电流表1A 内阻的表达式为：=A R ______________________.6.某一阻值不变的纯电阻元件（阻值在50Ω～100Ω之间），额定功率为0.25W ．要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有： 电流表1A ：量程为100mA ，内阻约为5Ω； 电流表2A ：量程为1A ，内阻约为0.5Ω； 电压表1V ：量程为6V ，内阻约为10Ωk ； 电压表2V ：量程为30V ，内阻约为50Ωk ； 滑动变阻器R ：0～10Ω，2A ； 电源（=E 9V ），开关，导线若干．（1）实验中应选用的电流表为 ，电压表为 ；（填入器材符号） （2）在虚线框内画出实验电路图；（3）测出的电阻值与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）．7.某物理实验小组的同学利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值．可选用的器材（代号）与规格如下：电流表1A （量程250mA ，内阻1r 为5Ω）； 标准电流表2A （量程300mA ，内阻2r 约为5Ω）； 待测电阻1R （阻值约为100Ω）； 滑动变阻器2R （最大阻值10Ω）；电源E （电动势约为10V ，内阻r 约为1Ω）； 单刀单掷开关S ，导线若干．（1）要求方法简捷，并能测多组数据，请在如图的方框中画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号．（2）需要直接测量的物理量是_______________________，用测的量表示待测电阻1R 的计算公式是=1R __________________.8.电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),实验室提供的器材如下:待测电压表V (量程3V,内阻约为3000Ω),电阻箱0R (最大阻值为99 999.9Ω),滑动变阻 器1R (最大阻值100Ω,额定电流2A),电源E (电动势6V,内阻不计),开关2个,导线若干. (1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整(2)根据设计的电路进行的实验步骤是:移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在的支路分压______(填写“最大”或“最小”)；闭合开关1S 、2S ,调节1R ,使电压表的指针_____(填写“满偏”或“半偏”)；保持滑动变阻器滑片位置不变,断开2S ,调节电阻箱0R ,使电压表的指针_________(填写“满偏”或“半偏”)读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为'V R ,与电压表内阻的真实值V R 相比,'V R _______V R(填“>”“=”或“<”).9.某同学利用图1所示电路测量一量程为3mA 的直流电流表的内阻A R (约为110Ω).提供的实验器材有:A.直流电源(电动势为1V,内阻不计)B.电阻箱(0～999.9Ω)C.滑动变阻器(0～5Ω,额定电流为3A)D.滑动变阻器(0～50Ω,额定电流为1A)(1)为了尽可能减小测量误差,滑动变阻器R 应选用___________(选填“C”或“D”).(2)根据图1所示电路,在图2中用笔画线代替导线,将实物间的连线补充完整. (3)主要实验步骤如下:Ⅰ.将电阻箱0R 的阻值调为零,滑动变阻器R 的滑片P 移到右端； Ⅱ.闭合开关S ,调节滑动变阻器R 的滑片P ,使电流表的示数为3mA ； Ⅲ.调节电阻箱0R ,使电流表的示数为1mA ，读出此时电阻箱的阻值1R ； Ⅳ.断开开关S ,整理好仪器.(4)已知=1R 208.8Ω,则电流表内阻的测量值为________Ω,由于系统误差,电流表内阻的测量值__________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.10.为了测量阻值范围在200Ω～300Ω之间的电阻x R 的阻值,实验室提供了如下器材: A.电阻箱R(阻值范围0～999.9Ω) B.毫安表(量程0～3mA ,内阻约100Ω) C.直流电源(电动势约3V,内阻不计) D.两个单刀单掷开关,导线足量(1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图1所示的实验电路,设计的操作步骤如下:①按电路图连好电路,闭合开关1S ,记下毫安表的读数；②断开1S ,闭合开关2S ,调节电阻箱R 的阻值,使毫安表的读数和①中相同,记下此时电阻箱的示数1R .假设该同学的设计合理,则待测电阻=x R ___________.(2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图2所示的实验电路,设计的操作步骤如下:①按电路图连好电路,将R 调到列最大,然后闭合1S 、2S ,调节R ,使毫安表达到满偏，记下此时电阻箱的示数2R ；②断开2S ,调节R ,仍使毫安表满偏,记下此时电阻箱的示数3R ,假设该同学的设计合理,则待测电阻=x R ____________.(3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的,不合理的是______,理由:_____________11.某实验小组为精确测量阻值约12Ω的电阻x R ,设计了如图所示的实验电路.实验室中可供使用的主要器材如下:电源E (电动势约为4.5V,内阻约1Ω) 定值电阻0R (阻值为20Ω)电压表1V (量程0～3V,内阻约3Ωk ) 电压表2V (量程0～15V,内阻约15Ωk ) 电流表A (量程0～200mA,内阻为1.5Ω) 滑动变阻器1R (阻值范围0～1Ωk ) 滑动变阻器2R (阻值范围0～20Ω)(1)图中电压表应选用_________；滑动变阻器应选用__________.(填器材代号) (2)实验小组的操作步骤如下:第一步,将滑动变阻器的滑片移到最右端,将1S 拨到位置1,闭合2S ,多次调节滑动变阻器,从电流表和电压表获得多组值,作出I U -图线,求得斜率1k ；第二步,将滑动变阻器的滑片移到最右端,将1S 拨到位置2,闭合2S ,多次调节滑动变阻器,从电流表和电压表获得多组值,作出I U -图线,求得斜率2k ；由此可求得=x R _______.(用题中所给物理量的符号表示)(3)在测出x R 的阻值后,若只将电路中的电压表拆除,该电路还可以测量电源的___________________(填“电动势”“内阻”“电动势和内阻”)12.某同学想测量铜的电阻率,他找到一根长1=L m 的铜丝,并用螺旋测微器测量铜丝的直径如图1所示.利用如图2所示的电路图测量铜丝的电阻x R ,其中有电阻箱z R (最大阻值为999.9Ω),滑动变阻器s R ,灵敏电流计G ,定值电阻Ω=k R 101,定值电阻Ω=12R ,电源E ,开关S .闭合开关S ,调节滑动变阻器s R 、电阻箱z R ,最终使得滑动变阻器0=s R 时,灵敏电流计的示数也为零,此时电阻箱z R 的阻值如图3所示.(1)该铜丝的直径=D __________mm ,电阻箱z R 的示数为___________Ω.(2)若在实验中发现电流从上往下流过电流计G ,此时应该_______(填“增大”或“减小”)电阻箱z R 的阻值,可使通过电流计G 的电流逐渐变为零.(3)待测铜丝的电阻=x R _______Ω(结果保留2位有效数字)(4)计算出铜丝的电阻率为__________Ω·m (结果保留2位有效数字)13.几位同学对一个阻值大约为600Ω的未知电阻进行测量,要求较精确地测量电阻的阻值. 有下列器材供选用:A.待测电阻x RB.电压表V (量程6V,内阻约3Ωk )C.电流表1A (量程20mA ,内阻约5Ω)D.电流表2A (量程10mA ,内阻约10Ω)E.滑动变阻器1R (0～20Ω,额定电流2A )F.滑动变阻器2R (0～2000Ω,额定电流0.5A )G.直流电源E (6V ,内阻约1Ω)H.多用电表I.开关、导线若干(1)甲同学用多用电表直接测量待测电阻的阻值,如图1所示。
高中物理《实验 测定金属的电阻率》课件ppt
课堂总结
重点：螺旋测微器的读数，金属电阻率的测量、伏安法测电阻 注： 1、电阻丝的长度应在接入电路拉直之后进行测量 2、因为待测电阻阻值较小，所以采用电流表外接法
3、注意千分尺的读数 4．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜太长． 5．实验（实物）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.
【答案】
①A1、R1
②b
πUD2 4IL
图 7－3－9
知能优化演练
B 组 高考题组
4．(2013·安徽高考)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率
的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图 7－3
－10 所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为
________mm.
图 7－3－10
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0～50 Ω)、电 池组、电键、被测金属丝、导线若干．
过程分析导引
一、实验步骤 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＝π4d2. 2．按图 7－3－1 所示的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，反复测量 3 次，求出其平均值 l.
定量判定法——“大内偏大，小外偏小” 试触法
回忆： 滑阻限流接法和分压接法
(1)限流接法和分压接法的比较
(2)关于限流接法和分压接法的选择问题 ①通常情况下(满足安全条件)，由于限流电路耗能较小，结构 连接简单，因此，优先考虑以限流接法为主． ②下列三种情况下，必须采用分压接法
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高频考点49：实验：测定金属的电阻率
1．用伏安法测量某电阻R x 的阻值，现有实验器材如下： A ．待测电阻R x ：范围在5～8 Ω，额定电流0.45 A
B ．电流表A 1：量程0～0.6 A(内阻约0.2 Ω)
C ．电流表A 2：量程0～3 A(内阻约0.05 Ω)
D ．电压表V 1：量程0～3 V(内阻约3 k Ω)
E ．电压表V 2：量程0～15 V(内阻约15 k Ω)
F ．滑动变阻器R ：0～10 Ω
G ．蓄电池：电动势12 V
H ．导线，开关
为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选________，电压表应选________，并画出电路图。
2．(2013·北京高考)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻R x 的阻值。
(1)现有电源(4 V ，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表： A ．电流表(0～3 A ，内阻约0.025 Ω) B ．电流表(0～0.6 A ，内阻约0.125 Ω) C ．电压表(0～3 V ，内阻约3 k Ω) D ．电压表(0～15 V ，内阻约15 k Ω)
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用图中的________(选填“甲”或“乙”)。
(2)下图是测量R x 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。
请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成实物间的连线。
(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P 的位置，并记录对应的电流表示数I 、电压表示数U 。
某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值R x ＝U
I
＝________Ω(保留两位有效数字)。
(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________。
(选填选项前的字母)
A ．电流表测量值小于流经R x 的电流值
B ．电流表测量值大于流经R x 的电流值
C．电压表测量值小于R x两端的电压值 D．电压表测量值大于R x两端的电压值
(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻R x两端的电压U也随之增加，下列反映Ux关系的示意图中正确的是________。
3．(2014·河南三市联考)在“测金属的电阻率”的实验中
(1)分别用游标卡尺和螺旋测微器测出用金属材料制成的一段圆柱体的长度和横截面的直径如图所示。
则该圆柱体的长度为________ mm，横截面的直径为________ mm。
(2)为了精确测量合金丝的电阻R x，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路
连接。
4．某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻R x，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．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：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
5．(2012·北京高考)在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________mm(该值接近多次
测量的平均值)。
(2)用伏安法测金属丝的电阻R x。
实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
x
(3)下图甲是测量R x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。
请根据(2)所选的电路图，补充完成图实－7－18中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。
甲
乙
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如上图乙所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。
请在图中标出第2、4、6、7次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线。
由图线得到金属丝的阻值R x＝________Ω(保留两位有效数字)。
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)。
A．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·m
C．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·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选项是________(有多个正确选项)。
A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D．用U－I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
6．(2012·山东高考)在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：R x (阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)； 电压表：○V (量程3 V ，内阻约3 k Ω)； 电流表：
(量程0.6 A ，内阻约0.2 Ω
) (量程3 A ，内阻约0.05 Ω)
电源：E 1(电动势3 V ，内阻不计)；
E 2(电动势12 V ，内阻不计)；
滑动变阻器：R (最大阻值约20 Ω) 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S ；导线。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图9所示，读数为________mm 。
(2)若滑动变阻器采用限流接法，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。
7． 在做“测定金属的电阻率”的实验时，需要对金属丝的电阻进行测量，已知金属丝的电阻值R x 约为20 Ω。
一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量，这位同学想使被测电阻R x 两端的电压变化范围尽可能的大。
他可选用的器材有：
电源E ：电动势为8 V ，内阻为1.0 Ω； 电流表A ：量程0.6 A ，内阻约为0.50 Ω； 电压表V ：最程10 V ，内阻约为10 k Ω； 滑动变阻器R ：最大电阻值为5.0 Ω； 开关一个，导线若干。
(1)根据上述条件，测量时电流表应采用________(选填“外接法”或“内接法”)。
(2)在方框内画出实验电路图。
(3)若在上述实验中，电流表的示数为I ，电压表的示数为U ，且电流表内阻R A 和电压表内阻R V 均为已知量，用测量物理量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式R x ＝________。
8．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。
测量3次，求出其平均值l 。
其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm 。
用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d 。
其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm 。
(2)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。
电阻的测量值比真实值____________(填“偏大”或“偏小”)。
最后由公式ρ＝__________计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)。
(3)请你根据电路图进行实物连线。
(电流表选0.6 A 量程，电压表选3 V 量程)。