2012高考一轮复习物理(要点+命题导向+策略) 实验7测定金属的电阻

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实验七

测定金属的电阻率

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考点一

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.掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法； 3.会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率.

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考点二

实验原理

图1

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把金属丝接入图1所示的电路中，用电压表测金属 丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据欧姆

定律I=U/R计算金属丝的电阻R;然后用米尺测量金属丝的长度L,用螺旋测微器测量金属丝的直径，计算出 横截面积S;根据电阻定律R=ρL/S,得出金属丝电阻率

的公式ρ=RS/L.

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考点三

实验器材

米尺(最小刻度为毫米)一个、螺旋测微器一个、直流

电流表和直流电压表各一个、滑动变阻器(最大阻值50 Ω)一个、电池两节、开关一个、一条长度适当的铁铬铝合金、 镍铬合金等金属导线(长0.5~1 m,直径0.4 mm左右，电阻

5~10 Ω)和连接导线若干.

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考点四

实验步骤

1.用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置分别测量

金属丝的直径，将测量结果记入表格，求直径的平均值，计算出金属丝的横截面积. 2.用米尺测量接入电路中的被测金属丝的长度L,测

量三次，将测量结果记入表格中.

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3.按图1所示的电路连接好器材，注意滑动变阻器调 在阻值最大的位置，电流表和电压表选择好适当的量程.

4.闭合开关S,调节滑动变阻器的滑动触片，读出几组相应的电流表和电压表的示数I和U的值，记入记录表格 内.

5.打开开关S,拆除电路，整理好实验器材.

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考点五

数据处理________cm=________m;直 径 d/mm 直径平 均/mm 横 截面积 S/mm2

根据上面记录的数据，完成以下表格内容： 1.金属丝的长度=实 验次数 长 度L/cm

长度 平均 /cm

1

2

3

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2. 金 属 丝 的 横 截 面 积 S = ________mm2 =

________m2.3.金属丝的电阻R=________ Ω

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4.金属丝材料的电阻率ρ=

=________ Ω·m.

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考点六

注意事项

1.为了减小金属丝横截面积带来的误差，测量直径时用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置各测量一次，取 平均值；

2.测量金属丝的长度应该在接入电路后且在拉直的状态下进行，为减小误差，测量三次取平均值； 3.为了减少由于温度变化而带来的测量误差，实验 中注意通电时间不宜过长、电流不宜过大； 4.测量电路采用电流表外接法，调节滑动变阻器阻 值时注意同时观察两个电表的示数，尽量使表的指针偏转 较大，以减少读数误差，但是注意防止超过量程；

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5.为了减小实验误差，测量金属丝的电阻时一般电 流I、电压U测量多次，求出对应的电阻后取电阻的平均值，

不能对U、I取平均，实验中也可以利用U—I图线求电阻；6.闭合

电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处 在有效电阻最大的位置；

7.对螺旋测微器读数时，注意半毫米刻度线是否露出.

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考点七

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，必然带来系统 误差；

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.

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题型一

螺旋测微器的读数

[例1] 将图2中螺旋测微器的读数写出来.

图2

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[解析]

先读出固定尺上的读数，再读出可动尺上的

读数.A.(8+47.5×0.01) mm=8.475 mm. B.(8+7.5×0.01) mm=8.075 mm=0.8075 cm

题后反思：读数=固定尺读数+可动尺读数×精度.在读数时一定要注意固定尺上的读数问题，注意是否 超过上面刻度，露出了0.5 mm刻度线，若露出应加上0.5 mm,若不超过上面刻度线，则不能加上0.5 mm,读数单 位先为 mm,最后进行单位换算

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图3

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用螺旋测微器(千分尺)测小球直径时，示数如图3所

示.这时读出的数值是________,单位是________.解析：本题解答的关键是掌握螺旋测微器的原理和读 数规则.从固定刻度部分可读出毫米数和半毫米数，读数

为8 mm(半毫米刻度线未露出，无读数),再从转动刻度上读出小数部分：0.469 mm,其中千分位为估读数，两部分 读数相加为8.469 mm.评分标准为8.468~8.470 都给分. 答案：8.469 mm

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题型二 [例2]

实验器材与电路的选择 (2009·广州联考)在“测定金属的电阻率”实

验中，若粗估金属丝的电阻Rx约为3Ω,为尽可能减小误差，要求金属丝发热功率P<0.75 W,备有的部分仪器有： (1)实验中用螺旋测微器测量导线直径时，可估读到

________mm,用毫米刻度尺测量导线长度时，可估读到________mm; (2)在做该实验时，下述器材中应选用的是________( 用字母代替);