《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)7 測(cè)定金屬的電阻率課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)7 測(cè)定金屬的電阻率課件（33頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、恒 定 電 流第 七 章實(shí)驗(yàn)七測(cè)定金屬的電阻率 考 綱 要求 考 情 分 析 命 題 趨 勢(shì)測(cè) 定 金屬 的 電阻 率 2014江 蘇卷 ， 102014山 東卷 ， 222012廣 東卷 ， 34(1)2012全 國(guó)卷 ， 22 高 考 對(duì) 本 實(shí) 驗(yàn) 的 考 查主 要 側(cè) 重 于 以 下 三 個(gè) 方面 ： 1.實(shí) 驗(yàn) 原 理 的 理 解 (間 接 測(cè) 量 )； 2.實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)的 處 理 和 誤 差 分 析 ； 3.伏安 法 測(cè) 電 阻 電 路 連 接 形式 (電 流 表 內(nèi) 接 、 外 接 )的確 定 . 知 識(shí) 梳 理 夯 實(shí) 基 礎(chǔ)核 心 考 點(diǎn) 分 層 突 破對(duì) 應(yīng) 演 練 遷
2、移 運(yùn) 用欄 目 導(dǎo) 航 一 、 實(shí) 驗(yàn) 目 的 1 掌 握 電 流 表 、 電 壓 表 和 滑 動(dòng) 變 阻 器 的 使 用方 法 及 電 流 表 和 電 壓 表 的 讀 數(shù) 方 法 2 掌 握 螺 旋 測(cè) 微 器 及 游 標(biāo) 卡 尺 的 原 理 及 讀 數(shù)方 法 3 會(huì) 用 伏 安 法 測(cè) 電 阻 ， 進(jìn) 一 步 測(cè) 定 金 屬 絲 的電 阻 率 知 識(shí) 梳 理 夯 實(shí) 基 礎(chǔ) 六 、 誤 差 分 析 1 金 屬 絲 的 橫 截 面 積 是 利 用 直 徑 計(jì) 算 而 得 ，直 徑 的 測(cè) 量 是 產(chǎn) 生 誤 差 的 主 要 來(lái) 源 之 一 2 采 用 伏 安 法 測(cè) 量 金 屬 絲 的 電
3、 阻 時(shí) ， 由 于 采用 的 是 電 流 表 外 接 法 ， 測(cè) 量 值 小 于 真 實(shí) 值 ，使 電 阻 率 的 測(cè) 量 值 偏 小 3 金 屬 絲 的 長(zhǎng) 度 測(cè) 量 及 電 流 表 和 電 壓 表 的 讀數(shù) 等 會(huì) 帶 來(lái) 偶 然 誤 差 4 由 于 金 屬 絲 通 電 后 發(fā) 熱 升 溫 ， 會(huì) 使 金 屬 絲的 電 阻 率 變 大 ， 造 成 測(cè) 量 誤 差 七 、 注 意 事 項(xiàng) 1 本 實(shí) 驗(yàn) 中 被 測(cè) 金 屬 導(dǎo) 線 的 電 阻 值 較 小 ， 因此 實(shí) 驗(yàn) 電 路 一 般 采 用 電 流 表 外 接 法 2 實(shí) 驗(yàn) 連 線 時(shí) ， 應(yīng) 先 從 電 源 的 正 極 出 發(fā)
4、， 依次 將 電 源 、 開 關(guān) 、 電 流 表 、 被 測(cè) 金 屬 絲 、 滑動(dòng) 變 阻 器 連 成 主 干 線 路 (閉 合 電 路 )， 然 后 再把 電 壓 表 并 聯(lián) 在 被 測(cè) 金 屬 絲 的 兩 端 3 測(cè) 量 被 測(cè) 金 屬 絲 的 有 效 長(zhǎng) 度 ， 是 指 測(cè) 量 被測(cè) 金 屬 絲 接 入 電 路 的 兩 個(gè) 端 點(diǎn) 之 間 的 長(zhǎng) 度 ，亦 即 電 壓 表 兩 端 點(diǎn) 間 的 被 測(cè) 金 屬 絲 長(zhǎng) 度 ， 測(cè)量 時(shí) 應(yīng) 將 金 屬 絲 拉 直 ， 反 復(fù) 測(cè) 量 三 次 ， 求 其平 均 值 4 測(cè) 金 屬 絲 直 徑 一 定 要 選 三 個(gè) 不 同 部 位 進(jìn) 行 測(cè)
5、 量 ， 求 其 平均 值 5 閉 合 開 關(guān) S之 前 ， 一 定 要 使 滑 動(dòng) 變 阻 器 的 滑 片 處 在 有 效 電阻 值 最 大 的 位 置 6 在 用 伏 安 法 測(cè) 電 阻 時(shí) ， 通 過(guò) 被 測(cè) 金 屬 絲 的 電 流 I不 宜 過(guò) 大(電 流 表 用 0 0.6 A量 程 )， 通 電 時(shí) 間 不 宜 過(guò) 長(zhǎng) ， 以 免 金 屬 絲的 溫 度 明 顯 升 高 ， 造 成 其 電 阻 率 在 實(shí) 驗(yàn) 過(guò) 程 中 逐 漸 增 大 7 若 采 用 圖 象 法 求 R的 平 均 值 ， 在 描 點(diǎn) 時(shí) ， 要 盡 量 使 各 點(diǎn)間 的 距 離 拉 大 一 些 ， 連 線 時(shí) 要
6、盡 可 能 地 讓 各 點(diǎn) 均 勻 分 布 在 直線 的 兩 側(cè) ， 個(gè) 別 明 顯 偏 離 較 遠(yuǎn) 的 點(diǎn) 可 以 不 予 考 慮 考 點(diǎn) 1 儀 器 的 使 用 和 讀 數(shù) 1 螺 旋 測(cè) 微 器 (1)構(gòu) 造 ： 如 圖 甲 ， S為 固 定 刻 度 ， H為 可 動(dòng) 刻 度 (2)原 理 ： 可 動(dòng) 刻 度 H上 的 刻 度 為 50等 份 ， 旋 鈕 K每 旋 轉(zhuǎn) 一 周 ，螺 桿 P前 進(jìn) 或 后 退 0.5 m m ， 則 螺 旋 測(cè) 微 器 的 精 確 度 為 0.01 m m . 核 心 考 點(diǎn) 分 層 突 破 (3)讀 數(shù) 測(cè) 量 時(shí) 被 測(cè) 物 體 長(zhǎng) 度 的 半 毫 米
7、 數(shù) 由 固 定 刻 度 讀 出 ，不 足 半 毫 米 部 分 由 可 動(dòng) 刻 度 讀 出 測(cè) 量 值 (m m ) 固 定 刻 度 數(shù) (m m )(注 意 半 毫 米 刻 度線 是 否 露 出 ) 可 動(dòng) 刻 度 數(shù) (估 讀 一 位 ) 0.01(m m ) 如 圖 乙 所 示 ， 固 定 刻 度 示 數(shù) 為 2.0 m m ， 不 足 半 毫米 ， 從 可 動(dòng) 刻 度 上 讀 的 示 數(shù) 為 15.0， 最 后 的 讀 數(shù) 為 ：2.0 m m 15.0 0.01 m m 2.150 m m . 2 游 標(biāo) 卡 尺 (1)構(gòu) 造 (如 圖 所 示 )： 主 尺 、 游 標(biāo) 尺 (主 尺
8、 和 游 標(biāo) 尺 上 各 有 一個(gè) 內(nèi) 外 測(cè) 量 爪 )、 游 標(biāo) 尺 上 還 有 一 個(gè) 深 度 尺 ， 尺 身 上 還 有 一個(gè) 緊 固 螺 釘 (2)用 途 ： 測(cè) 量 厚 度 、 長(zhǎng) 度 、 深 度 、 內(nèi) 徑 、 外 徑 (3)原 理 ： 利 用 主 尺 的 最 小 分 度 與 游 標(biāo) 尺 的 最 小 分 度 的 差 值 制 成 不 管 游 標(biāo) 尺 上 有 多 少 個(gè) 小 等 分 刻 度 ， 它 的 刻 度 部 分 的 總 長(zhǎng) 度 比 主 尺 上 的同 樣 多 的 小 等 分 刻 度 少 1 m m .常 見 的 游 標(biāo) 卡 尺 的 游 標(biāo) 尺 上 小 等 分 刻 度 有10個(gè) 的
9、 、 20個(gè) 的 、 50個(gè) 的 ， 見 下 表 ：刻 度 格數(shù) (分 度 ) 刻 度總 長(zhǎng)度 每 小 格 與 1 m m 的 差 值 精 確 度 (可準(zhǔn) 確 到 )10 9 m m 0.1 m m 0.1 m m20 19 m m 0.05 m m 0.05 m m50 49 m m 0.02 m m 0.02 m m (4)讀 數(shù) ： 若 用 x表 示 由 主 尺 上 讀 出 的 整 毫 米 數(shù) ， K表示 從 游 標(biāo) 尺 上 讀 出 與 主 尺 上 某 一 刻 線 對(duì) 齊 的 游 標(biāo) 的格 數(shù) ， 則 記 錄 結(jié) 果 表 達(dá) 為 (x K 精 確 度 ) m m . 3 常 用 電 表
10、的 讀 數(shù) 對(duì) 于 電 壓 表 和 電 流 表 的 讀 數(shù) 問(wèn) 題 ， 首 先 要 弄 清 電 表量 程 ， 即 指 針 指 到 最 大 刻 度 時(shí) 電 表 允 許 通 過(guò) 的 最 大電 壓 或 電 流 值 ， 然 后 根 據(jù) 表 盤 總 的 刻 度 數(shù) 確 定 精 確度 ， 按 照 指 針 的 實(shí) 際 位 置 進(jìn) 行 讀 數(shù) 即 可 (1)0 3 V的 電 壓 表 和 0 3 A的 電 流 表 讀 數(shù) 方 法 相 同 ，此 量 程 下 的 精 確 度 分 別 是 0.1 V或 0.1 A， 看 清 楚 指針 的 實(shí) 際 位 置 ， 讀 到 小 數(shù) 點(diǎn) 后 面 兩 位 (2)對(duì) 于 0 15
11、V量 程 的 電 壓 表 ， 精 確 度 是 0.5 V， 在讀 數(shù) 時(shí) 只 要 求 讀 到 小 數(shù) 點(diǎn) 后 面 一 位 ， 即 讀 到 0.1 V. (3)對(duì) 于 0 0.6 A量 程 的 電 流 表 ， 精 確 度 是 0.02 A，在 讀 數(shù) 時(shí) 只 要 求 讀 到 小 數(shù) 點(diǎn) 后 面 兩 位 ， 這 時(shí) 要 求“ 半 格 估 讀 ” ， 即 讀 到 最 小 刻 度 的 一 半 0.01 A 例 1(1)如 圖 甲 所 示 的 三 把 游 標(biāo) 卡 尺 ， 它 們 的 游 標(biāo) 尺 從 上 至下 分 別 為 9 m m 長(zhǎng) 10等 分 、 19 m m 長(zhǎng) 20等 分 、 49 m m 長(zhǎng)
12、50等 分 ，它 們 的 讀 數(shù) 依 次 為 _ m m 、 _ m m 、 _ m m . (2)使 用 螺 旋 測(cè) 微 器 測(cè) 量 金 屬 絲 的 直 徑 ， 示 數(shù) 如 圖 乙 所 示 ，則 金 屬 絲 的 直 徑 是 _ m m .17.7 23.50 3.18 2.150 (3) 如 圖 丙 所 示 的 電 表 使 用 0.6 A量 程 時(shí) ， 對(duì) 應(yīng) 刻 度 盤 上 每一 小 格 代 表 _A， 圖 中 表 針 示 數(shù) 為 _A： 當(dāng) 使用 3 A量 程 時(shí) ， 對(duì) 應(yīng) 刻 度 盤 中 每 一 小 格 代 表 _A， 圖中 表 針 示 數(shù) 為 _A 如 圖 丁 所 示 的 電 表
13、使 用 較 小 量 程 時(shí) ， 每 小 格 表 示_V， 圖 中 表 針 的 示 數(shù) 為 _V.若 使 用 的 是 較 大量 程 ， 則 這 時(shí) 表 盤 刻 度 每 小 格 表 示 _V， 圖 中 表 針 示數(shù) 為 _V.0.02 0.44 0.1 2.20 0.1 1.70 0.5 8.5 (4)旋 鈕 式 電 阻 箱 如 圖 戊 所 示 ， 電 流 從 接 線 柱 A流 入 ， 從 B流出 ， 則 接 入 電 路 的 電 阻 為 _， 今 欲 將 接 入 電 路 的 電阻 改 為 2 087 ， 最 簡(jiǎn) 單 的 操 作 方 法 是_ 若 用 兩個(gè) 這 樣 的 電 阻 箱 ， 可 得 到 的
14、 電 阻 值 范 圍 為 _.1 987 將 “ 1 k”旋 鈕 調(diào) 到 2， 再 將 “ 100”旋 鈕 調(diào) 到 零 0 19 998 解 析 ： (1)最上面圖讀數(shù)：整毫米是17，不足1毫米數(shù)是7 0.1 m m0.7 m m，最后結(jié)果是17 m m0.7 m m17.7 m m .中間圖讀數(shù)：整毫米是23，不足1毫米數(shù)是10 0.05 m m0.50 m m，最后結(jié)果是23 m m0.50 m m23.50 m m .最下面圖讀數(shù)：整毫米是3，不足1毫米數(shù)是9 0.02 m m0.18 m m，最后結(jié)果是3 m m0.18 m m3.18 m m . (2)固定刻度示數(shù)為2.0 m m，
15、不足半毫米的從可動(dòng)刻度上讀，其示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)：2.0 m m15.0 0.01 m m2.150 m m . (3)使用0.6 A量程時(shí)，刻度盤上的每一小格為0.02 A，表針示數(shù)為0.44 A；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，每一小格為0.1 A，表針示數(shù)為2.20 A電壓表使用3 V量程時(shí)，每小格表示0.1 V，表針示數(shù)為1.70 V；使用15 V量程時(shí)，每小格表示0.5 V，表針示數(shù)為8.5 V (4)電阻為1 987 ，最簡(jiǎn)單的操作方法是將“ 1 k”旋鈕調(diào)到2，再將“ 100”旋鈕調(diào)到零每個(gè)電阻箱的最大阻值是9 999 ，用這樣的兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可達(dá)到的最大電阻是2 9 999 19
16、998 .故用兩個(gè)這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為019 998 . 考 點(diǎn) 2 數(shù) 據(jù) 處 理 和 誤 差 分 析 例 2(2017江西南昌模擬)某 同 學(xué) 測(cè) 定 一 細(xì) 金 屬 絲 的 電 阻 率 ，部 分 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 如 下 ： (1)用 螺 旋 測(cè) 微 器 測(cè) 量 該 金 屬 絲 的 直 徑 ， 螺 旋 測(cè) 微 器 如 圖 甲所 示 ， 則 該 金 屬 絲 的 直 徑 為 _m m .0.200(0.199 0.201均 對(duì) ) (2)因 找 不 到 合 適 的 電 壓 表 ， 該 同 學(xué) 設(shè) 計(jì) 了 如 圖 乙 所 示 的 電路 ， 電 源 電 動(dòng) 勢(shì) 為 E 3 V， 內(nèi)
17、阻 不 能 忽 略 ， 取 金 屬 絲 Rx接 入電 路 的 長(zhǎng) 度 為 20 cm ， 接 通 電 路 后 調(diào) 整 電 阻 箱 的 阻 值 ， 使 電流 表 示 數(shù) 為 0.50 A， 之 后 不 斷 改 變 Rx接 入 電 路 的 長(zhǎng) 度 ， 調(diào) 整電 阻 箱 的 阻 值 ， 使 電 流 表 示 數(shù) 始 終 為 0.50 A， 記 錄 下 電 阻 絲Rx接 入 電 路 的 長(zhǎng) 度 及 對(duì) 應(yīng) 電 阻 箱 的 阻 值 如 下 表 所 示 ：長(zhǎng) 度L(cm ) 10 20 30 40 50 60電 阻 箱R0() 4.2 3.5 2.3 2.2 1.5 1.0 請(qǐng) 在 圖 丙 的 坐 標(biāo) 紙
18、中 作 出 電 阻 R0隨 長(zhǎng) 度 L變 化 的 圖 象 ； (3)根 據(jù) 圖 象 可 求 得 ； 該 金 屬 絲 的 電 阻 率 為 _m ， 電 源 的 內(nèi) 阻為 r _.(計(jì) 算 結(jié) 果 保 留 2位 有 效 數(shù) 字 )2.0 10 7(1.9 10 7 2.1 10 7均 對(duì) ) 1.2(1.1 1.3均 對(duì) ) 考 點(diǎn) 3 實(shí) 驗(yàn) 改 進(jìn) 與 創(chuàng) 新 在 本 實(shí) 驗(yàn) 中 ， 由 于 電 表 內(nèi) 電 阻 的 影 響 ， 從 而 使 金 屬 絲 電 阻 測(cè)量 值 偏 小 ， 可 以 改 進(jìn) 實(shí) 驗(yàn) 電 路 ， 消 除 由 于 電 表 內(nèi) 阻 的 影 響 而帶 來(lái) 的 實(shí) 驗(yàn) 誤 差 1
19、等 效 替 換 法 連 接 電 路 如 圖 所 示 ， R為 電 阻 箱 ， Rx為 待 測(cè) 電 阻 ， 通 過(guò) 調(diào) 節(jié)電 阻 箱 R， 使 單 刀 雙 擲 開 關(guān) S分 別 接 1和 2時(shí) ， 電 流 表 中 的 電流 示 數(shù) 相 同 ， 則 表 明 Rx R， 即 可 測(cè) 出 Rx. 測(cè)量電阻的方法很多，常用的有三種：第一種用多用電表歐姆擋直接測(cè)量電阻，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)捷方便，缺點(diǎn)是測(cè)量誤差較大；第二種是用伏安法測(cè)量電阻，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量誤差較小，精度比第一種高很多，缺點(diǎn)是間接測(cè)量，需計(jì)算修正；第三種是電橋法測(cè)量電阻，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度最高，缺點(diǎn)是不簡(jiǎn)便，程序步驟較復(fù)雜 例 3(2017湖北武漢模擬)某 同
20、 學(xué) 測(cè) 量 一 個(gè) 圓 柱 體 的 電 阻 率 ，需 要 測(cè) 量 圓 柱 體 的 尺 寸 和 電 阻 (1)分 別 使 用 游 標(biāo) 卡 尺 和 螺 旋 測(cè) 微 器 測(cè) 量 圓 柱 體 的 長(zhǎng) 度 和 直徑 ， 某 次 測(cè) 量 的 示 數(shù) 如 圖 甲 和 乙 所 示 ， 長(zhǎng) 度 為 _ cm ，直 徑 為 _ m m .5.05 5.316(5.310 5.320) (2)按 圖 丙 連 接 電 路 后 ， 實(shí) 驗(yàn) 操 作 如 下 ： 將 滑 動(dòng) 變 阻 器 R1的 阻 值 置 于 最 _處 (選 填 “ 大 ” 或 “ 小 ” )， 將S2撥 向 接 點(diǎn) 1， 閉 合 S1， 調(diào) 節(jié) R1，
21、 使 電 流 表 示 數(shù) 為 I0. 將 電 阻 箱 R2的 阻 值 調(diào) 至 最 _ (選 填 “ 大 ” 或 “ 小 ” )， S2撥 向 接點(diǎn) 2； 保 持 R1不 變 ， 調(diào) 節(jié) R2， 使 電 流 表 示 數(shù) 仍 為 I0， 此 時(shí) R2阻 值 為 1 280 . (3)由 此 可 知 ， 圓 柱 體 的 電 阻 為 _. 解 析 ： (1)游標(biāo)卡尺的精度為0.1 m m，所以L(5050.1)m m5.05 cm，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d(531.6 0.01)m m5.316 m m . (2)為了保護(hù)電流表，在接通電路之前，要使電路中的總電阻盡可能大，然后慢慢減小電路中的電阻為使電路電流較小，使電流表示數(shù)逐漸變大，電阻箱阻值也應(yīng)先調(diào)至最大大大 1 280 對(duì) 應(yīng) 演 練 遷 移 運(yùn) 用
高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)7 測(cè)定金屬的電阻率課件
