1、,恒定电流,第 八 章,实验八 测定金属的电阻率,栏目导航,一、实验流程,知识梳理 夯实基础,二、注意事项 1游标卡尺的读数：若用x表示由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格数，则记录结果表达为(xk精确度)mm. 2螺旋测微器的读数方法：固定刻度数mm可动刻度数(估读一位)0.01 mm. 3先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量 4电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法 5电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大,三、误差分析,考点1 仪器的使用和读数 1螺
2、旋测微器 (1)构造：如图甲所示，S为固定刻度，H为可动刻度 (2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，旋钮K每旋转一周，螺杆P前进或后退0.5 mm，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.,核心考点 分层突破,(3)读数 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 测量值(mm)固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(mm) 如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.,2游标卡尺 (1)构造(如图所示)：主尺、游标尺(主
3、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 (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.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表： (4)读数：若用x表示由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，则记录结果表达为(xk精确度) mm.,3常用电表的读数 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
4、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)03 V的电压表和03 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位 (2)对于015 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V. (3)对于00.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A,例1(1)如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50
5、等分，它们的读数依次为_mm、_mm、_mm. (2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是_mm.,17.7,23.50,3.18,2.150,(3)如图丙所示的电表使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数为_A；当使用3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表_A，图中表针示数为_A,0.02,0.44,0.1,2.20,如图丁所示的电表使用较小量程时，每小格表示_V，图中表针的示数为_V.若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_V，图中表针示数为_V.,0.1,1.70,0.5,8.5,(4)旋钮式电阻箱如图戊所示，电流从接线柱A流入，
6、从B流出，则接入电路的电阻为_，今欲将接入电路的电阻改为2 087 ，最简单的操作方法是_.若用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为_.,1 987,将“1 k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到零,019 998 ,解析 (1)最上面图读数：整毫米是17，不足1毫米数是70.1 mm0.7 mm，最后结果是17 mm0.7 mm17.7 mm. 中间图读数：整毫米是23，不足1毫米数是100.05 mm0.50 mm，最后结果是23 mm0.50 mm23.50 mm. 最下面图读数：整毫米是3，不足1毫米数是90.02 mm0.18 mm，最后结果是3 mm0.18 mm3.18 mm.
7、 (2)固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读数：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.,(3)使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A 电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V. (4)电阻为1 987 ，最简单的操作方法是将“1 k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到零每个电阻箱的最大阻值是9 999 ，用这样的两个电阻箱串联可达到的最大电
8、阻是29 999 19 998 .故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为019 998 .,考点2 仪器的选择和实物电路的连接 例2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1.7108 m，再利用图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 电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 ； 电压表：量程3 V，内阻约9 k； 滑动变阻器R1：最大阻值为5 ； 滑动变阻器R2：最大阻值为20 ； 定值电阻：R03 ；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干,回答下列问题
9、 (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)在实物图丙中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接,丙,R2,a,(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.(保留两位有效数字),2.30(2.29、2.31均正确),94(93、95均正确),考点3 电阻的测量 方法一 伏安法测电阻 例3某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V、内阻约为3 k的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 的电流表采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线
10、图，待测电阻为图甲中的R1，其阻值约为5 .,(1)测R1阻值的最优连接方式为导线连接_(选填“a”或“b”)、导线连接_.(选填“c”或“d”),a,d,4.44.7,B,方法二 等效替换法测电阻 连接电路如图所示，R为电阻箱，Rx为待测电阻，通过调节电阻箱R，使单刀双掷开关S分别接1和2时，电流表中的电流示数相同，则表明RxR，即可测出Rx.,例4(2017湖北武汉模拟)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻 (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甲和乙所示，长度为_cm，直径为_mm.,5.05,5.316(5.3105.320),
11、(2)按图丙连接电路后，实验操作如下： 将滑动变阻器R1的阻值置于最_处(选填“大”或“小”)，将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0. 将电阻箱R2的阻值调至最_(选填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1 280 . (3)由此可知，圆柱体的电阻为_. 解析 (1)游标卡尺的精度为0.1 mm，所以L(5050.1)mm5.05 cm，螺旋测微器的读数为d(531.60.01)mm5.316 mm. (2)为了保护电流表，在接通电路之前，要使电路中的总电阻尽可能大，然后慢慢减小电路中的电阻 为使电路电流较小，使电流
12、表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至最大,大,大,1 280,方法三 半偏法测电表内阻,例5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： 待测量电压表V(量程3 V，内阻约为3 000 )，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值100 ，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，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，将电路图补充完成,(2)根据设计的电路，写出实验步骤：_. (3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV，与电压表内阻的真实值RV相比，RV_RV(选填“”“”或“”)，主要理由是_.,解析 (1)实验电路图如图所示 (2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0使电压表的指针半偏，读取电阻箱的电阻值，此即为测得的电压表内阻 (3)断开S2，调节电阻箱R0使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大，此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，RVRV,