2014新坐标物理一轮复习实验课件 7

题 ·
实
验 是产生误差的主要来源之一．
随 堂
探
自
究 2．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流 测
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
提
考 偶然误差．
能
· 考
4．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变
题
细 大，造成测量误差．
关系？
提 考
若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关
能 ·
系．
考
题
__________________________
细
研
(3)若导线的电阻率ρ＝5.1×10－7 Ω·m，则表中阻值为3.1 Ω的导线
长度l＝________m(结果保留两位有效数字)．
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攻
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练 考 题 · 随 堂 自 测
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攻
(2)两种电路的选择
练
专 项
①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表
考 题
·
·
实 验
内阻进行比较，若 Rx 较小，宜采用电流表外接法；若 Rx 较大，
随 堂
探 究
宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”．
考 能 · 考 题 细 研
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攻 (2)按图7－3－6(c)连接电路后，实验操作如下．
练
专
考
项 ·
(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最________处(填“大”或
题 ·
实
随
验 探
“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示
堂 自
究
数为I0.
测
(b)将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小
随 堂
探 究
1．测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属丝的长
自 测
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．
提 3．开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大．
考
能 4．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜
· 考
太长．
题 细
5．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、
研 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．
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●实测定：用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位
考 题
·
·
实 验
置各测一次直径，求出其平均值 d，计算出金属丝的横截面积 S
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攻
实验七 测定金属的电阻率
练
专
考
项
题
·
·
实
随
验
堂
探
自
究
测
●实验目的
1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法．
提 2．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电
考
能 ·
流表和电压表的读数方法．
考
题 细
3．会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率．
研
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●实验原理
攻
练
· 随
验
堂
探 究
(1)用 Rx＝UI 分别算出各次的数值，再取平均值．
自 测
(2)用 U－I 图线的斜率求出．
2．计算电阻率：将记录的数据 U、I、l、d 的值代入电阻
提
考 能 ·
率计算式 ρ＝π4dl2IU.
考
题
细
研
菜单
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攻 ●误差分析
练
专
考
项 ·
1．金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量
·
考
题 细
【答案】 (1)1.200 (2)不满足，R与S2成反比(或RS2＝恒
研
量) (3)19
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攻 专 项 · 实 验 探 究
提 考 能 · 考 题 细 研
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练 考 题 · 随 堂 自 测
攻 专 项 · 实 验 探 究
提 考 能 · 考 题 细 研
菜单
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专
1.螺旋测微器
考
项
题
·
(1)构造：如图7－3－1，S为固定刻度，H为可动刻度．
·
实
验
(2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，则螺旋测微
随 堂
探
究
器的精确度为0.01 mm.
自 测
(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．
提 考
②测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可
实 验 探
d＝5 mm＋31.5×05.05 mm＝5.315 mm.
随 堂 自
究
测
(2)(a)为保护电路使电路中电流不会超出电流表量程，应将
滑动变阻器接入电路的阻值置于最大处．
提
(b)为使电路中电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱
考
能 ·
阻值也应先调至最大．
考
题
细
研
菜单
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攻
(3)将 S1 闭合，S2 拨向接点 1 时，其等效电路图如图 a 所 练
专
考
项 ·
示．
题 ·
实
随
验
堂
探
自
究
测
当 S2 拨向 2 时，其等效电路图如图 b 所示．
提 考
由闭合电路欧姆定律知 I＝R1＋ER＋r，当 I 相同均为 I0 时，
能
· R2＝R 圆柱体，所以 R 圆柱体＝1 280 Ω.
考
题
细 研
【答案】 (1)5.01 5.315 (2)大 大 (3)1 280
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攻
3．电阻率的测定原理：把金属丝接入如图 7－3－4 所示 练
专
考
项 的电路中，用
题
·
·
实 验
电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电
随 堂
探
自
究 流，根据 Rx＝UI 计算金属丝的电阻 Rx，然后用毫米刻度尺测 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，
提 考 能
计算出金属丝的横截面积 S；根据电阻定律 Rx＝ρSl，得出计算
·
考 题 细 研
金属丝电阻率的公式 ρ＝RlxS＝π4dl2IU.
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●实验器材
攻
练
专 被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流 考
项
题
· 表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干．
·
实
验 ●注意事项
【解析】 (1)螺旋测微器读数为(1＋20.0×0.01) mm＝ 练
专
考
项 1.200 mm.
题
·
·
实 验
(2)由数据可得：R 与 S 不成反比，R 与 S2 成反比(或 RS2＝
随 堂
探
自
究 恒量)．
测
(3)根据电阻定律公式 R＝ρsl，所以
提 考 能
l＝RρS＝3.1×5.31.×13150×－710－6 m＝19 m.
能 动刻度数(估读一位)×0.01(mm)
·
考
③如图7－3－2所示，固定刻度示数为2.0 mm，
题
细
不足半毫米，而从可动刻度上读的示数为15.0，
研
最后的读数为：
2．0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.
菜单
2．伏安法测电阻
攻 专
(1)电流表的内接法和外接法的比较
项
·
实
验
探
究
提 考 能 · 考 题 细 研
提 ”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数
考 能 ·
仍为I0，此时R2阻值为1 280 Ω.
考 题
(3)由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.
细
研
菜单
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攻 专 项
【解析】 (1)长度 l＝5.0 cm＋1×110 mm＝5.01 cm；直径
练 考 题
·
·
随 堂
探
自
究 ＝π4d2.
测
2．电路连接：按如图 7－3－5 所示的电路原理图连接好用
提 伏安法测电阻的实验电路．
考 能 · 考 题 细 研
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攻 3．长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属 练
专
考
项 丝的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.
题
·
·
实 验
4．U、I测量：把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中
测
(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径，如图7－3－7所示．
提 考 能 · 考 题 细 研
读得直径d＝________mm.
菜单
攻
(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：
专
项
·
实
验
探
究
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练 考 题 · 随 堂 自 测
请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比
随 堂
探
自
究 的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S 测
，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，记入表格内，断开开关S.
提 考 能 · 考 题 细 研
5.拆除实验线路，整理好实验器材．
菜单
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攻 专
●数据处理
练 考
项
题
· 实
1．在求 Rx 的平均值时可用两种方法
练 考 题 · 随 堂 自 测
研
菜单
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攻
练
专
考
项
题
·
·
实
随
验 探
(2012·广东高考)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测 堂
自
究 量圆柱体的尺寸和电阻．
测
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次
测量的示数如图7－3－6(a)和图7－3－6(b)所示，长度为________cm，
提 直径为________mm.
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攻 专 项 · 实 验 探 究
提 考 能 · 考 题 细 研
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练 考 题 · 随 堂 自 测
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攻
练
专
考
项 ·
(2012·烟台一中模拟)某同学想要了解导线在质量相
题 ·
实
验 同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷
随 堂
探
自
究 导线，进行了如下实验：
自 测
②比值比较法
若RRVx >RRAx ，则用电流表外接法．
提 考 能 ·
若RRVx <RRAx ，则用电流表内接法．
考 题
③试触法：如图 7－3－3 所示，将电压表分别接在 a、c
细 研
和 b、c 两点间时，若电流表示数变化较大，说明电压表分流
较大，应选用内接法，若电压表示数变化较大，则选用外接法．