【名师伴你行】2016年高考物理一轮复习课件 实验7 测定金属的电阻率
高考物理一轮复习实验7测定金属的电阻率精编课件(广东专用)(40张)
解析
答案
实验7
考点一 考点二 考点三
测定金属的电阻率
知识梳理 核心考点 核心考点 对应演练
-11-
思路引导
①外接法测电阻与内接法测电阻系统误差如何? ②U-I 图线斜率含义如何?
①提示:外接法测电阻,测量值小于真实值,内接法测电阻,测量值大于真实值。 ②提示:U-I 图线斜率表示导体电阻。
图1
图2
实验7
考点一 考点二 考点三
测定金属的电阻率
知识梳理 核心考点 核心考点 对应演练
-10-
关闭
(1)连线见图甲 (2)× (3)作图见图乙 用“ ×”连线 ,R= 1.2(1.1~1.3) Ω;用 “○”连线,R=1.6(1.5~1.7) Ω (2) 小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段 2B 铅笔芯的伏安
实验7:测定金属的电阻率
实验7
测定金属的电阻率
知识梳理 知识梳理 核心考点 对应演练
-2四 五 六 七
一
二
三
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及电流表和电压表的 读数方法。 2.掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法。 3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属丝的电阻率。
实验7
实验7
测定金属的电阻率
知识梳理 知识梳理 核心考点 对应演练
-8四 五 六 七
一
二
三
七、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、被测金 属丝、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被测金属丝的 两端。 3.测量被测金属丝的有效长度,是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间 的长度,亦即电压表两端点间的被测金属丝长度,测量时应将金属丝拉直,反复测量 三次,求其平均值。 4.测金属丝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有效电阻值最大的位置。 6.在用伏安法测电阻时,通过被测金属丝的电流 I 不宜过大(电流表用 0~0.6 A 量程),通电时间不宜过长,以免金属丝的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程 中逐渐增大。 7.若采用图象法求 R 的平均值,在描点时 ,要尽量使各点间的距离拉大一些,连 线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离较远的点可以不予 考虑。
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.
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考点突破 题型透析Fra bibliotek首页 上页 下页 尾页
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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
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考点突破 题型透析
电压表分流I测＝Ix＋IV
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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．
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考点突破 题型透析
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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．
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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
2016届高三物理一轮复习 实验7 测定金属的电阻率课件
3．伏安法测电阻 (1)电流表的内接法和外接法的比较
内接法
外接法
电路图
误差原因
电流表分压 U 测＝Ux 电压表分流 I 测＝Ix
＋UA
＋IV
电阻测量值
适用条件 适用于测量
内接法
外接法
R 测＝UI测测＝Rx＋RA＞ Rx 测量值大于真实值
R 测＝UI测测＝Rx＋RVRVRx ＜Rx 测量值小于真实
2．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．
(1)使用前若指针未对准零刻度线，应进行零点调整(机械 调零)．
(2)选择合适的量程：使得测量时指针偏转角度要尽可能 大，一般要求超过量程的13，但又不能超过量程．
(3)电流表应串联在被测电路中，电压表应并联在被测电路 两端．电流“＋”“－”接线柱不能接反．
值
RA≪Rx 大电阻
RV≫Rx 小电阻
(2)两种电路的选择 ①定量判定法 若已知待测电阻的大致阻值 Rx，电流表的内阻 RA 和电压 表的内阻 RV，则：当 Rx≫RA 或RRAx＞RRVx时，选用“内接法”， 当 Rx≪RV 或RRAx＜RRVx时，选用“外接法”，当RRAx＝RRVx时，两种 接法均可．简单概括即为“大内偏大，小外偏小”．
(2)游标卡尺 ①构造：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，如图所示．
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
2．设计性实验的原则是什么？ 提示：(1)安全性．安全性是指每个电路元件上的电流、电 压、电功率不超过电路元件的额定值．如电源的最大输出 电流不超过电源允许输出的最大电流，电压表两端所加的 最大电压不超过电压表的量程等． (2)可行性．可行性是指在实验条件和所给的电路元件范围 内选择满足实验要求的器材，使实验原理更完善，实验过程尽 可能简便，误差尽可能小，结果尽可能准确，使其实验达到预 期的实验目的．
【金版教程】高考物理一轮复习 实验七 测定金属的电阻率专题精讲课件
核心考点导学
【了解·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．
【理解· 实验原理】 1． 把金属丝接入电路中， 用伏安法测金属丝的电阻 R(R U ＝ I )．电路原理如图所示．
2．用毫米刻度尺测量金属丝的长度 l，用螺旋测微器量 得金属丝的直径，算出横截面积 S. RS 3．将测量的数据代入公式 ρ＝ l 求金属丝的电阻率．
【知道·实验器材】 被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流 表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干． 一、螺旋测微器的使用 1．螺旋测微器的原理 螺旋测微器是精密的测量仪器，它可以精确到0.01 mm.螺 旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转 一 周 ， 螺杆 便 沿 着旋 转 轴 线方 向 前 进或 后 退 一个 螺 距 的距 离．因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数
(a)________mm
(b)________mm
(c)________mm
(2)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数
如图(d)所示，则测量结果应该读作________mm.
(3)正确读出图中各表的读数： ①如图(e)，接0～3 V量程时读数为________V；接0～15 V 量程时读数为________V.
①用电器和滑动变阻器的一部分并联 后和另一部分串联；②电压可以从零 调节到最大值；③合上开关前滑片应 在A端，以使负载Rx的电压和电流最小 ①滑动变阻器的最大阻值远小于待测 电阻的阻值；②电压要求从零变化； ③实验仪器最大允许电流、电压不 够，即连成限流式接法时，电压或电 流超过电表量程
高考物理一轮复习实验七测定金属的电阻率 优质课件
2.0 mm＋16.1 mm×0.01 mm＝2.161 mm.
第七章 恒定电流
知识整合基础
热点考向剖析
学科素养提升
考情随堂体验
(2)游标卡尺 ①构造：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，如图所示．
第七章 恒定电流
知识整合基础
第七章 恒定电流
实验七 测定金属的电阻率
知识整合基础
热点考向剖析
学科素养提升
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[记一记] 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及电流
表和电压表的读数方法.
2．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法． 3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率． 4．会用伏安法测电阻解决多种情况下电阻的测量方法．
第七章 恒定电流
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②读数方法：先从固定刻度上读出整毫米的部分，不足半
毫米的部分由可动刻度读出，即看可动刻度上的第几条刻度线
与固定刻度线上的横线重合，从而读出可动刻度示数 ( 注意估 读 ) ．即有：测量长度＝固定刻度示数＋可动刻度示数×精确 度．(注意单位为mm)如图所示，固定刻度示数2.0 mm，不足 半毫米部分从可动刻度上读的示数为 16.1格，最后的读数为：
第七章 恒定电流
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2．长度的测量
(1)螺旋测微器的读数原理 ①螺旋测微器内部测微螺杆的螺距是 0.5 mm ，则圆周上 的点转一周，螺杆前进或后退0.5 mm.将大圆周分成50等份， 则圆圈上的点转过一等份，螺杆前进或后退0.01 mm.固定刻度 的最小分度对应螺距，即 0.5 mm ，活动刻度的最小分度对应 螺距的1/50，即0.01 mm.
高考沪科版物理一轮复习课件实验七 测定金属的电阻率
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. 2. 螺旋测微器的使用 (1)测量前须校对零点: 先使小砧A与 测微螺杆F并拢,
观察可动刻度零刻度线与固定刻度
的轴向线是否重合, 以及可动刻度的
边缘与固定刻度的零刻度线是否重
合, 不重合时, 用存放螺旋测微器盒 中的工具调节, 直到完全重合为止. (2)测量时, 当测微螺杆F将要接触被 测物体时, 要停止使用旋钮D,
转动一小格, F前进或后退0.01 mm.
即螺旋测微器Βιβλιοθήκη 精确度为0.01 mm.读数时误差出现在毫米的千分位上, 因 此, 螺旋测微器又叫千分尺. (3)读数: 测量时被测物体长度的整毫 米数由固定刻度读出,
小数部分由可动刻度读出.
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
实验七
测定金属的电阻率
(同时练习使用螺旋测微器)
知识要点归纳
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
1. 测电阻率的原理 (1)把金属丝接入电路中 , 用伏安法测 U 导线的电阻 R R＝ .电路原理如图 7 I － 3－ 1 所示.
检查出错原因, 如半毫米刻线是否露
出.
实验典例探究
螺旋测微器的读数
例1 (2011· 高考天津理综卷)用螺旋
测微器测量某金属丝直径的结果如图
7－3－3所示. 该金属丝的直径是
________mm.
【解析】 (要估读).
高考复习方案高考物理一轮复习 实验7 测定金属的电阻
实验7 测定金属的电阻率一、实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法； 2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法； 3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率． 二、实验器材金属丝、螺旋测微器、电流表、__________________、直流电源、__________________、开关一个、导线若干、毫米刻度尺．考点一 实验原理与实验操作 1.实验原理由电阻定律R ＝ρl S得ρ＝________．金属导线的电阻R 用伏安法测量，金属导线的长度l 用________测量，金属导线的横截面积S 可由其直径d 算出，即S ＝π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22，直径d 可由________测出．2．实验步骤(1)用螺旋测微器测金属导线的________，计算出导线的横截面积S .(2)按如图S71所示电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路(金属丝电阻很小，电流表用外接法)，把滑动变阻器的滑片调到使接入电路中的电阻值最________的位置．图S71(3)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________的金属导线的有效长度l .(4)闭合开关S ，改变________的位置，测出多组电流表、电压表的读数． (5)采用计算法或采用________法求电阻R .(6)把测量数据代入电阻率公式ρ＝________，计算出金属的电阻率． 1 如图S72所示，用伏安法测定电阻约为5 Ω的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池．图S72(1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动________使F与A间距稍大于被测物，放入被测物，再转动________到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动________使F固定后读数．(填仪器部件字母符号)(2)根据原理图连接图丙的实物图．(3)闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变________的位置，得到几组U、I、L的数据，其中L为OP的长，用R＝UI计算出相应的电阻后作出RL图线如图S73所示．取图线上两个点间数据之差ΔL和ΔR，若电阻丝直径为d，则电阻率ρ＝________．图S73式题在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验所用器材为：电源(电动势3 V，内阻约为1 Ω)、电流表(量程0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω)、电压表(量程0～3 V，内阻约为3 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干．某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：次数12345 6U/V0.100.300.70 1.00 1.50 1.70I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.460(1)根据以上实验数据，请在下面的虚线方框里画出该同学所采用的电路图．(2)某次测量中，电流表示数如图S74甲所示，电压表示数如图乙所示，则电流表和电压表的读数分别为______A和________V.图S74(3)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正确的是( )A．多次测量金属丝直径取平均值，可以减小偶然误差B．由于所用测量仪器均已校准，故测量时可认为没有误差C．实验中电压表内阻引起的误差属于系统误差D．用UI图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差■ 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、滑动变阻器、电流表、待测金属导线连成主干线路(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．考点二数据处理与误差分析1.测定金属的电阻率的数据处理(1)公式法求电阻：测量多组电流、电压值，求出对应的电阻后取平均值，不能对电流、电压取平均值．(2)图像法求电阻：作出UI图像，由图像的斜率求出电阻值．在设定标度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侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．2．测定金属的电阻率的误差分析(1)金属丝的直径测量是产生误差的主要来源之一．(2)采用伏安法测电阻时，电表的内阻会带来系统误差．(3)在测量长度、电流、电压的过程中，测量工具读数时会带来偶然误差．(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．] 实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用图S75甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：甲乙图S75电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 Ω；电压表：量程3 V，内阻约9 kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω；滑动变阻器R2：最大阻值20 Ω；定值电阻：R0＝3 Ω；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干．回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________端(选填“a”或“b”)．(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图S76甲电路完成剩余部分的连接．图S76(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为________V.(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字)．某同学应用测定某电源的电动势E、内阻r的电路来测定一段电阻丝的电阻率ρ，设计的电路如图S77(a)所示．ab 是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2 Ω的保护电阻，滑动片P与电阻丝始终接触良好．实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径为d＝0.400 mm.实验时，闭合开关S，调节P的位置，记录aP长度x和对应的电压U、电流I的数据，并求得UI的数值，如下表所示：图S77x/m0.100.200.300.400.500.60U/V 1.50 1.72 1.89 2.00 2.10 2.18I/A0.490.430.380.330.310.28UI/Ω 3.06 4.00 4.97 6.06 6.777.79(1)根据表中数据在图(b)中作出UIx关系图像利用该图像，可求得电阻丝的电阻率ρ＝ ________Ω·m (保留两位有效数字)．(2)图(b)中UIx关系图像纵轴截距的物理意义是________________．■ 注意事项1．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．2．求R的平均值时可用两种方法：第一种是用R＝UI算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像(UI图线)来求出．若采用图像法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．考点三同类实验拓展与创新测量思路实验电路测量原理或实验步骤1.利用定值电阻和两个电流表测量电阻根据并联电路的特点I1R＝I2R x，可得被测电阻为R x＝I1RI22.利用定值电阻和两个电压表测量电阻根据串联电路的特点U1R＝U2R x，可得被测电阻为R x＝U2RU13.等效替代法测电阻(1)——电阻箱和电流表①电路图如图所示；②闭合开关S，把开关S1拨到1，调节滑动变阻器R0，使电流表指针有一较大的偏角；③把开关S1拨到2，调节R使电流表的示数与步骤②中相同，注意R0保持不变；④读出电阻箱的阻值为R1；⑤被测电阻R x＝R14.等效替代法测电阻(2)——电阻箱和电压表①电路图如图所示；②闭合开关S，把开关S1拨到1，调节滑动变阻器R0，使电压表指针有一较大的偏角；③把开关S1拨到2，调节R使电压表的示数与步骤②中相同，注意R0保持不变；④读出电阻箱的阻值为R1；⑤被测电阻R x＝R13 利用如图S78甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20 Ω.带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b 上．在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度．可供选择的器材还有：电池组E(电动势为3.0 V，内阻约为1 Ω)；电流表A1(量程0～100 mA，内阻约为5 Ω)；电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω)；电阻箱R(0～999.9 Ω)；开关、导线若干．图S78实验操作步骤如下：A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；B．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路；C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏，重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；F．断开开关，整理好器材．(1)某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d＝________mm.(2)实验中电流表应选择________(选填“A1”或“A2”)．(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的RL关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ＝________(用给定的物理量符号和已知常数表示)．(4)本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果______(选填“有”或“无”)影响．[2015·重庆卷] 同学们测量某电阻丝的电阻R x，所用电流表的内阻与R x相当，电压表可视为理想电压表．①若使用图S79所示电路图进行实验，要使得R x的测量值更接近真实值，电压表的a 端应连接到电路的________点(选填“b”或“c”)．图S79②测得电阻丝的UI图如图S710所示，则R x为______Ω(保留两位有效数字)．图S710③实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态．某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化．他们对此现象进行探究，在探究电阻丝两端的电压为10 V的条件下，得到电阻丝的电阻R x随风速v(用风速计测)的变化关系如图S711甲所示．由图可知当风速增加时，R x会________(选填“增大”或“减小”)．在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10 V，需要将滑动变阻器R W的滑片向________端调节(选填“M”或“N”)．④为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图S711乙所示的电路．其中R 为两只阻值相同的电阻，R x为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，V为待接入的理想电压表．如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表“＋”端和“－”端应分别连接到电路中的________点和________点(在“a”“b”“c”“d”中选填)．甲乙图S7111．[2013·安徽卷] 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S712所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为________mm.图S712(2)为了精确测量合金丝的电阻R x，设计出如图S713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．甲乙图S7132．如图S714甲所示的金属工件，截面外方内圆，外边长a约为1 cm、内径d约为0.5 cm、长度L约为40 cm.图S714(1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示，其读数a＝________ cm.(2)应选用________来测量工件内径d(填“毫米刻度尺”“游标卡尺”或“螺旋测微器”)．(3)为了测出该金属的电阻率，该同学设计了如图丙所示的电路，请按设计的电路完成实物图丁的连线．(4)实验测得工件两端电压为U，通过的电流为I，请写出该金属电阻率的表达式ρ＝________(用a、d、L、U、I等字母表示)．3．为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图S715所示的电路．图中A0是标准微安表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：图S715(1)将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I；(2)然后将S拨向接点2，调节________，使________，记下此时R N的读数；(3)多次重复上述过程，计算R N读数的________，此为待测微安表头内阻的测量值．4．某金属材料制成的电阻，阻值随温度变化而变化．为了测量R T在0到100 ℃之间的多个温度下的阻值，某同学设计了如图S716所示的电路，其中A是量程为3 mA、内阻忽略不计的电流表，E为电源(电动势为1.5 V，内阻约为1 Ω)，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，S为单刀双掷开关．图S716(1)实验室中提供的滑动变阻器有两个：R A(0～150 Ω)、R B(0～500 Ω)，本实验中滑动变阻器选用________(选填“R A”或“R B”)．(2)完成下面实验步骤中的填空：①调节温度，使得R T的温度达到T1；②将S接1，调节R1，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；③将S接2，调节________，使________，记下此时电阻箱的读数R0；④则当温度为T1时，电阻R T＝________；⑤改变R T的温度，在每一温度下重复步骤②③④，即可测得电阻阻值随温度变化的规律．(3)由上述实验测得的不同温度下R T的电阻值，画出该金属材料制成的电阻R T随温度t 变化的图像如图S717甲所示．若把该电阻与电池(电动势E＝1.5 V，内阻不计)、电流表(量程为5 mA、内阻R g＝100 Ω)、电阻箱串联起来，连成如图S717乙所示的电路，用电阻R T 作为测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的金属电阻温度计．若电阻箱取值R＝50 Ω，则电流表5 mA处对应的温度数值为________℃.图S7175．[2014·四川卷] 如图S718是测量阻值约几十欧的未知电阻R x的原理图，图中R0是保护电阻(10 Ω)，R1是电阻箱(0～99.9 Ω)，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小)．图S718在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：(ⅰ)连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；(ⅱ)闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I1＝0.15 A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；(ⅲ)重复步骤(ⅱ)，再测量6组R1和I2值；(ⅳ)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点．图S719根据实验回答以下问题：①现有四只供选用的电流表：A．电流表(0～3 mA，内阻为2.0 Ω)B．电流表(0～3 mA，内阻未知)C．电流表(0～0.3 A，内阻为5.0 Ω)D．电流表(0～0.3 A，内阻未知)A1应选用________，A2应选用________．②测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝0.15 A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值________(选填“不变”“变大”或“变小”)．③在坐标纸上画出R1与I2的关系图．④根据以上实验得出R x＝________Ω.实验7 测定金属的电阻率【实验器材】电压表 滑动变阻器 【考点互动探究】考点一 实验原理与实验操作 1．R S l毫米刻度尺 螺旋测微器2．(1)直径d (2)大 (3)电路 (4)滑动变阻器滑片 (5)图像 (6)πd 2R4l例1 (1)D H G (2)见解析图 (3)线夹P (P 点或P ) πΔRd24ΔL[解析] (1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮D ，使F 与A 间距稍大于被测物，放入被测物，再转动微调旋钮H 到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动卡销G 使F 固定后读数．(2)如图所示．(3)实验中多次改变电阻丝长度，即改变线夹P 的位置进行测量；由电阻定律R ＝ρL S＝4ρL πd 2，R L 图线的斜率k ＝4ρπd 2＝ΔR ΔL ，则电阻率ρ＝πΔRd24ΔL. 变式题 (1)见解析图 (2)0.520 2.30 (3)ACD[解析] (1)因电流、电压从0起步可调，滑动变阻器采用分压式接法，又R x <R A R V ，电流表采用外接法，电路设计如图所示．(2)两表的读数都要估读，电流表的读数为0.520 A ，电压表的读数为2.30 V.(3)测量金属丝直径次数越多，取平均值时偶然误差抵消几率越大，选项A 正确；本实验所测电流值偏大，属系统误差，无法克服，选项B 错误，选项C 正确；用U I 图像处理数据，舍弃偏离直线较远的点，求金属丝电阻可以减小偶然误差，选项D 正确．考点二 数据处理与误差分析 例2 (1)R 2 a (2)如图所示(3)2.30(2.29、2.31均正确) (4)94(93、95均正确)[解析] (1)根据电阻定律估算得铜导线的电阻大约为R x ＝ρl S＝1.7 Ω，而R 0＋R x ＝4.7 Ω，根据电路图，电压表的量程是3 V ，电源的电动势为6 V ，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为4.7 Ω.为了多测几组数据，以保证实验结果的准确性，滑动变阻器应选R 2.(2)略．(3)电压表最小刻度表示0.1 V ，应该按照110估读进行读数，所以读数为2.30 V.(4)因为R x ＝UI －R 0＝ρl S，所以l ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U I －R 0Sρ＝94 m. 变式题 (1)图略 1.2×10－6(2)电流表的内阻 [解析] (1)根据电阻定律得R ＝ρx S ，由欧姆定律得R ＝U I －R A ，联立得U I ＝ρS·x ＋R A ，由图像的斜率k ＝ρS，可求得电阻丝的电阻率ρ＝kS ＝1.2×10－6Ω·m.考点三 同类实验拓展与创新例3 (1)0.732 (2)A 1 (3)πd 2R 04L 0(4)无[解析] (1)根据螺旋测微器读数规则可得d ＝0.5 mm ＋0.232 mm ＝0.732 mm ； (2)根据题意，电路中可能出现的最大电流为I ＝3 V20 Ω＝0.15 A ＝150 mA ，故电流表选择A 1即可；(3)由闭合电路的欧姆定律可知，E ＝I (R ＋r ＋R A ＋R电阻丝)＝I ⎝⎛⎭⎪⎫R ＋r ＋R A ＋ρ4L πd 2，联立解得R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E I －r －R A －4ρπd 2·L ，由已知条件可知，k ＝－R 0L 0＝－4ρπd 2，解得ρ＝πd 2R 04L 0；(4)由ρ＝πd 2R 04L 0可知，本实验中电流表的内阻对电阻率的测量结果无影响．[点评] 本题测电阻率应用了闭合电路的欧姆定律，在保证电路干路电流一定的前提下，通过研究改变电阻丝长度L ，找到对应串联电阻R ，从而建立对应的R L 数量关系，借助图像的斜率k 有效解决了电阻率ρ的问题．变式题 ① c ② 4.1(4.0～4.2) ③减小 M ④b d[解析] ①电流表内阻和电阻丝阻值相当，电压表为理想电表，当a 端接到b 点时，电流表的内阻对R x 两端电压的测量影响较大，故用外接法，即接在c 点．②直接利用图像斜率计算即可；③根据图像，可知电阻随着风速的增大而减小；风速增加时，R x 阻值变小，电路总电阻变小，干路电流变大，导致测量电路两端的电压变小，为保持电阻丝两端的电压为10 V，滑动变阻器的滑片应向M端调节；④由③知，电阻随着风速的增大而减小，在串联电路中分到的电压也减小，观察电路知中间支路的两个电阻一直平分电压，而左侧支路无风时两个电阻平分电压，有风时上半部分R x分压多，下半部分R x分压少，要求风速从零增加时，电压表示数从零开始增加，分析电路中的分压情况可知，只有b、d两点间的电压满足上述要求，故电压表应接在b、d之间，且b点电势高，因此电压表的“＋”端接b，“一”端接d.【教师备用习题】1．[2014·江苏卷] 某同学通过实验测量一种合金的电阻率．(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题图所示的部件________ (选填“A”“B”“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm.(2)题图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出．合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化．由此可以推断：电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”)．(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V 和38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应做怎样的改进？请写出两条建议．[答案] (1)B0.410 (2)7、9 断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值(或测量多组电流和电压值，用图像法求电阻值)[解析] (1)读数前应先旋紧B，螺旋测微器的读数为0 mm＋0.01 mm×41.0＝0.410 mm.(2)因为电压表有读数，说明除7、9之间的电路都应畅通，且是串联电路，由于电压表内阻比较大，因此通过电压表、电流表的电流比较小，滑动变阻器滑片的移动对两电表示数的影响较小，则7、9之间的电路可能接触不良，形成断路．(3)由于R V R A＝3000×0.3 Ω＝30 Ω，R x>R V R A，即R xR A>R VR x，宜采用电流表内接法；通过多次测量求平均值或图像法可提高实验的精确度．2．[2014·浙江卷] 小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值．(1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出．图1(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到UI图上，如图2所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________(选填“○”或“×”)表示的．图2(3)请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________Ω.[答案] (1)如图所示图1图2(2)“×”(3)作图见第22题图2 用“×”连线R＝(1.1～1.3) Ω；用“○”连线R＝(1.5～1.7) Ω[解析] (1)由图2中的电压、电流数据从零开始可知滑动变阻器采用分压式，电压表选择量程3 V，电流表采用外接法．(2)由于外接法中电压表分流，测得的电阻比内接法测得的要小，故电流表外接法得到的数据点是用“×”表示的．(3)用“×”数据点连直线，斜率为铅笔芯的电阻，考虑误差因素，R＝(1.1～1.3) Ω，用“○”数据点连直线，同理得R＝(1.5～1.7) Ω.3．[2013·广东卷]图(a)是测量电阻R x的原理图．学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6 A(内阻不计)，标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.图(a)图(b)图(c)(1)根据原理图连接图(b)的实物图．(2)断开S 2，合上S 1；调节电源输出电压为 3.0 V 时，单位长度电阻丝的电压u ＝________V/cm.记录此时电流表A 1的示数．(3)保持S 1闭合，合上S 2；滑动c 点改变ac 的长度L ，同时调节电源输出电压，使电流表A 1的示数与步骤(2)记录的值相同，记录长度L 和A 2的示数I .测量6组L 和I 值，测量数据已在图(c)中标出．写出R x 与L 、I 、u 的关系式R x ＝______________；根据图(c)用作图法算出R x ＝______________________ Ω.[答案] (1)如图所示 (2)0.1 (3)Lu I64．[2012·山东卷] 在“测量金属丝的电阻率”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：A 1(量程0.6 A ，内阻约0.2 Ω)； A 2(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．Ｋ[答案] ①1.770(1.768～1.772均正确)②A1E1如图所示[解析] 因为待测金属丝的额定电流为0.5 A，所以流经电流表的电流最大值是0.5 A，所以电流表选择A1.本实验滑动变阻器采用限流接法，所以滑动变阻器与待测电阻丝串联，如果选择电动势为12 V的电源，电路中的最小电阻为120.5Ω＝24 Ω，滑动变阻器必须全部接入电路，不能得到多组数据，影响测量精度，所以电源选择E1.5．[2012·北京卷] 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1所示，其读数应为____________mm(该值接近多次测量的平均值)．图1(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：次数 1 2 3 4 5 6 7U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上实验数据可知，他们测量x是采用图2中的______________(选填“甲”或“乙”)．图2(3)图3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3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．图3(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图4中标出第2、4、6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)．图4(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·mC．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UI图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差[答案] (1)0.397(0.395～0.399) (2)甲(3)如图5所示图5图6(4)如图6所示 4.5(4.3～4.7) (5)C (6)CD[解析] (2)从表格可以看出，电压表是从很小读数开始，所以采用分压式接法．。
高考物理一轮复习 实验7 测定金属的电阻率课件
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七、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、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把 电压表并联在被测金属丝的两端。 3.测量被测金属丝的有效长度,是指测量被测金属丝接入电路的 两个端点之间的长度,亦即电压表两端点间的被测金属丝长度,测 量时应将金属丝拉直,反复测量三次,求其平均值。 4.测金属丝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有效电阻值 最大的位置。
内接法
外接法
电路图
误差 原因
电阻测 量值
电流表分压
U 测=Ux+UA
R 测=UI测测= Rx+RA>Rx 测量值大于真实值
适用条件 RA≪Rx 适用于测量 大阻值电阻
电压表分流
I 测=Ix+IV
R 测=UI测测=
Rx R������ Rx +R�实值
RV≫Rx 小阻值电阻
刻度格数 (分度) 10 20 50
刻度总 长度
9 mm 19 mm 49 mm
每小格与 1 mm 的差值 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm
精确度 (可准确到) 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm
(4)读数:若用x表示从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,则记录结果表示为
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考点一
考点二
考点三
考点四
测量仪器、仪表的读数 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,读出图甲中的示数,该金属圆片的直径的测量值为 1.240 cm,厚度的测量值为1.682 mm。
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第七章 恒定电流
实验七
测定金属的电阻率
第七章
恒定电流
实验基础
实验操作
突破核心
好题演练
实验基础
网控基础点 读读有底气
第七章
恒定电流
实验基础
实验操作
突破核心
好题演练
实验目的 和器材 实验目的
实验原理 1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法． 2．掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法． 3．利用伏安法测电阻，并能测出金属丝的电阻率 被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、 电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干由 l RS R＝ρS得 ρ＝ l 知，用伏安法测出金属丝的电阻 R， 用毫米刻度尺测量金属丝的长度 l， 用螺旋测微器量 得金属丝的直径，算出横截面积 S，将测量的数据 代入公式即可求出金属丝的电阻率
实验基础
实验操作
突破核心
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[解析]
E (1)电源电动势 E＝4 V，被测电阻 Rx≈5 Ω，则 Imax＝R x
4 ＝ A＝0.8 A， 电流表若选 A， 读数时误差较大， 因此电流表应选 B； 5 考虑电压表测量电压时的指针转动范围， 电压表应选 C． 由于 RARV >Rx，故电流表应选择外接法(甲图)． (2)题图中的电流表示数 I＝0.50 A，电压表示数 U＝2.60 V，故 U Rx＝ I ＝5.2 Ω.
第七章
恒定电流
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二、数据处理 1．在求 Rx 的平均值时可用两种方法 U (1)用 Rx＝ 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 S πd2U 将记录的数据 Rx、d、l 的值代入电阻率计算式 ρ＝Rx l ＝ . 4lI
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．
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好题演练
突破核心
研细核心点 练透实验题
第七章
恒定电流
实验基础
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[考点一] 器材选择和电表读数
[试题调研]
[ 调研 1] 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： 某同学通过实验测定一阻值约为 5 Ω 的电阻 Rx 的阻
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四、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．
实验器材
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实验操作
重视实验操作 提高实验技巧
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一、实验步骤 1．直径测定 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 πd2 径，求出其平均值 d，计算出导线的横截面积 S＝ . 4
2．电路连接 按如图所示的原理电路图连接好用伏安法 测电阻的实验电路． 3．长度测量 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.
[答案]
(1)B
C
甲
(2)5.2
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名师归纳点题破疑
常用电表的读数原则 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
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 kΩ)
D．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)
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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 ) ；实验电路应采用下图中的
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5．闭合开关 S 之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻 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 0～0.6 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． U 7．求 R 的平均值时可用两种方法：第一种是用 R＝ I 算出各次 的测量值，再取平均值；第二种是用图象(U－I 图线)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 尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可 以不予考虑．
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三、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．
________(填“甲”或“乙”)．
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(2)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 U 量值 Rx＝ I ＝________Ω(保留两位有效数字)．
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恒定电流
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恒定电流好题演练
4．U、I测量 把滑动变阻器的滑动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，闭合开关 S ，改变滑动变阻器滑动片 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. U(V)
I(A) 5.拆去实验线路，整理好实验器材．