1、实验八测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)大一轮复习讲义过好双基关过好双基关研透命题点研透命题点内容索引NEIRONGSUOYIN过好双基关01基本实验要求基本实验要求图图1长度l2.2.实验器材实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(00.6 A)，电压表(03 V)，滑动变阻器(050)，开关，导线若干，毫米刻度尺.3.3.实验步骤实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d.(2)连接好用伏安法测电阻的实验电路.(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l.螺旋测微器(4)把滑动变阻器的滑片调节到
2、使接入电路中的电阻值 的位置.(5)闭合开关，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，填入记录表格内.最大基本基本实验实验方法方法2.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 _真实值，使电阻率的测量值 .(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 ，造成测量误差.偏小小于大3.注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表 法.(2)实验连线时，应先从
3、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，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)闭合开关之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值 的位置.外接最大(6)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用00.6 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)若采用图象法求电
4、阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地通过较多的点，其余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.02研透命题点教材原型实验教材原型实验基础考点自主悟透命题命题点一点一例1 1(2019江西宜春市上学期期末)某兴趣小组测定某种带状卷成卷盘状的导电物质的电阻率，如图2甲所示.图图2(1)他们先用螺旋测微器测出带的厚度为d，这种物质表面镀了一层绝缘介质，其厚度不计，用游标卡尺测出带的宽度L、内径D1、外径D2(dD2D1).其中宽度L的读数如图乙所示，则宽度L_ mm.9.8解析游标卡尺的读数为：9 mm80.1 mm9.8 mm；(2)然后用伏
5、安法测这根带的电阻，在带的两端引出两个接线柱，先用欧姆表粗测其电阻约为500，再将其接入测量电路.在实验室里他们找到了以下实验器材：A.电源E(电动势为4 V，内阻约为0.5)B.电压表V(量程为15 V，内阻约为5 000)C.电流表A1(量程为300 mA，内阻约为2)D.电流表A2(量程为250 mA，内阻为2)E.滑动变阻器R1(总阻值为10)F.滑动变阻器R2(总阻值为100)G.定值电阻R010 H.开关和导线若干要更好地调节和较为精确地测定其电阻，则以上不必要的器材有_(填器材前面的序号)；BF解析由于电源电压为4 V，而电压表的量程为15 V太大了，不利于读数，故电压表不需要；
6、滑动变阻器R2(总阻值为100)阻值偏大，不利于调节，产生误差较大，故不需要，所以不需要的器材为B、F；在方框内画出实验电路图；解析将电流表A2与定值电阻R0串联改装成电压表，并将电流表A1外接，从而减小测量电流和电压的误差，同时采用滑动变阻器分压式接法，如图所示：答案见解析图若测出的电阻为R，则其电阻率为_(用d、D1、D2、L、R表示).变式(2019广东广州市4月综合测试)测金属丝的电阻率的实验.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图3(a)，其示数为_ mm；图图30.360解析金属丝的直径为：0.01 mm36.00.360 mm；(2)实验电路如图(b)，请用笔画线代替导线，完成图
7、(c)的实物连线；答案见解析图解析实物连线如图：(4)若稳压电源输出电压为U，金属丝的横截面积为S，则该金属丝的电阻率_(用k、U、S表示).kUS测定液体测定液体的电阻率的电阻率能力考点师生共研命题命题点点二二例例2 2(2019江西南昌市第二次模拟)某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为200 m).图4为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a40 cm，宽b20 cm，高c10 cm.他将水样注满容器后设计实验进行测量.图图4(1)他用实验室中的下列器材来精确
8、测量所取水样的电阻：A.电流表(量程5 mA，电阻RA800)B.电压表(量程15 V，电阻RV约为10.0 k)C.滑动变阻器(020，额定电流1 A)D.电源(12 V，内阻约10)E.开关一只、导线若干请用笔画线代替导线帮他在图5中完成电路连接；图图5答案见解析图所以电流表应用内接法，由于滑动变阻器的总阻值为20，为了方便调节，所以滑动变阻器应用分压式接法，电路图如图：(2)正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图6的坐标系中作出UI 关系图线；图图6U/V2.04.06.88.210.011.2I/mA0.8
9、01.602.733.384.004.45答案见解析图解析根据U、I所测的数据作出UI图线如图：(3)由 U I 图 线 求 出 待 测 水 样 的 电 阻 为_，算出所测水样的电阻率，可以判断这一水样_(选填“达标”或“不达标”).1 717(1 6501 750)不达标电阻测量的方法电阻测量的方法高考热点讲透练熟命题命题点点三三1.1.伏安法伏安法电路图特点：大内小外(内接法测量值偏大，测大电阻时应用内接法测量，外接法测量值偏小，测小电阻时应采用外接法测量).外接法内接法2.伏伏法若电压表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表和定值电阻来使用.图图7例例3 3用以下器材可测量电阻Rx的阻值.
10、待测电阻Rx，阻值约为600；电源E，电动势约为6 V，内阻可忽略不计；电压表V1，量程为0500 mV，内阻r11 000；电压表V2，量程为06 V，内阻r2约为10 k；电流表A，量程为00.6 A，内阻r3约为1；定值电阻R0，R060；滑动变阻器R，最大阻值为150；单刀单掷开关S一个，导线若干.答案见解析图电流表量程太大，可以把电压表V1并联一个定值电阻改装成电流表，电压表选择V2即可，要求测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示.(2)若选择测量数据中的一组来计算Rx，则由已知物理量符号和测得的物理量符号计算Rx的表达式为Rx_，式中各符号的意义是_.(所有物理量用
11、题中代表符号表示)U1为电压表V1的读数，U2为电压表V2的读数，r1为电压表V1的内阻，R0为定值电阻3.安安法若电流表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使用.图图8例例4 4(2019山东潍坊市二模)某同学利用如图9甲所示的电路测量一表头的电阻.供选用的器材如下：A.待测表头G1，内阻r1约为300，量程5.0 mA；B.灵敏电流计G2，内阻r2300，量程1.0 mA；C.定值电阻R1 200；D.滑动变阻器R1的最大阻值为20；E.滑动变阻器R2的最大阻值为2 000；F.电源，电动势E3.0 V，内阻不计；G.开关S，导线若干.图图9(1)在如图乙所示的实物图上将导线
12、补充完整；答案见解析图解析实物连线如图：(2)滑动变阻器应选_(填写器材前的代号).开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至_(填“a”或“b”)端；Da解析因为滑动变阻器要接成分压电路，则应选择阻值较小的D；开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至a端；(3)实验中某次待测表头G1的示数如图丙所示，示数为_ mA；3.00解析待测表头G1的示数为3.00 mA；(4)该同学多次移动滑片P，记录相应的G1、G2读数I1、I2；以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线.已知图线的斜率k0.18，则待测表头内阻r1_.270(5)该同学接入电阻R的主要目的是_保护G2，使两表均能达到接近满偏解析
13、该同学接入电阻R的主要目的是：保护G2，使两表均能达到接近满偏.解得r1270；4.4.半偏法半偏法(1)实验原理(如图10)：(2)实验步骤：R1阻值调至最大，闭合S1，调节R1的阻值使示数达满偏值.保持R1阻值不变，闭合S2，调节R2使示数达满偏值的一半，同时记录R2的值.Rg测R2.图图10例例5 5(2019河南顶级名校第四次联测)某同学将一只量程为100 A的灵敏电流计改装成电流表和两个量程的电压表.改装后的电路图如图11甲所示.图中G表示灵敏电流计，Ra、Rb和Rc是三个定值电阻，K是选择开关，可以分别置于a、b、c位置，从而实现多功能测量.图图11(1)首先根据如图乙所示电路，用
14、半偏法测定灵敏电流计G的内阻.先将R的阻值调至最大，闭合S1，调节R的阻值，使G的指针偏转到满刻度，然后闭合S2，调节R的阻值，使G的指针_，此时，就认为电阻箱R的读数等于G的内阻.由于半偏法实验原理不完善导致G的内阻测量值比真实值偏_.(填“大”或“小”)半偏小实际上电阻箱并入后的电路的总电阻减小了，干路电流增大了，灵敏电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过灵敏电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于灵敏电流计的电阻，所以，该测量值略小于实际值；解析半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，先将R的阻值调至最大，闭合S1，调节R的阻值，使G的指针偏转到满刻度；第三步，闭合S2，调节R
15、的阻值，使G的指针半偏，记下电阻箱读数，此时电阻箱R的读数等于G的内阻；(2)若用半偏法测得G的内阻为900.选择开关置于a时，构成量程为01 mA的电流表，则电阻Ra阻值应为_；100选择开关置于b时，构成量程为01 V的电压表，则电阻Rb阻值应为_；910解析选择开关置于a时，构成量程为01 mA的电流表，解析选择开关置于b时，构成量程为01 V的电压表，选择开关置于c时，构成量程为03 V的电压表，则电阻Rc阻值应为_.2 910解析选择开关置于c时，构成量程为03 V的电压表，(3)半偏法测量G内阻的误差又会导致改装成的电流表、电压表测量结果_.(填“偏大”或“偏小”)偏小解析半偏法测
16、量G的内阻时，测量值略小于实际值，改装成电流表时的并联电阻偏小，实际量程大于所要改装的电流表的量程；改装成电压表时的串联电阻偏大，其实际量程也大于所要改装的电压表的量程，用它们测量结果偏小.5.替代法(1)实验原理(如图12)：图图12(2)实验步骤：S先与2连接，记录的示数，再与1连接，调节R值使的示数与原值相等，则RxR.例例6 6(2019河南安阳市下学期二模)为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图13甲所示的电路.其中V0是标准电压表，R0和R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是电源.图图13(1)用笔画线代替导线，根据如图甲所示的实验原理图将如
17、图乙所示的实物图连接完整.答案见解析图解析电路连线如图所示；(2)实验步骤如下：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U；R0标准电压表V0解析将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电压表V0的读数U；然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节_，使_，记下此时R的读数；R标准电压表V0仍为U解析然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节R，使标准电压表V0仍为U，记下此时R的读数；多次重复上述过程，计算R读数的_，即为待测电压表内阻的测量值.解析多次重复上述过程，计算R读数的平均值，即为待测电压表内阻的测量值.平均值(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：_.电阻箱阻值不连接；电流通过电阻时电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等解析原因：电阻箱阻值不连续；电流通过电阻时电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等.大一轮复习讲义实验八测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
