1、实验：探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系第二章恒定电流课时要求1.进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计思想.2.会用刻度尺测量金属丝的直径.3.掌握探究导体电阻与其影响因素关系的实验原理、实验过程及数据处理方法.内容索引技能储备明确原理 提炼方法题型演练学以致用 实训演练达标检测检测评价 达标过关技能储备测定金属的电阻率测定金属的电阻率1.实验原理实验原理(1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R(R ).电路原理图如图1所示.(2)用 测出金属丝的长度l和金属丝的直径d，算出横截面积S(S ).图1毫米刻度尺 2.实验器材实验器材 、电压表、电流表、开关及导线、被测金属丝、电
2、池、.3.实验步骤实验步骤(1)测直径：把金属丝紧密绕在铅笔上，用毫米刻度尺量出n匝的总宽度，算出金属丝的直径.(2)连电路：按电路原理图连接实验电路.(3)量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，重复测量3次，并记录.毫米刻度尺滑动变阻器(4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值_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触头的位置，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.(5)拆除实验电路，整理好实验器材.4.数据处理数据处理电阻R的数值可用以下两种方法确定：(1)计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出
3、电阻，再求出电阻的 作为测量结果.最大平均值(2)图象法：可建立IU坐标系，将测量的U、I值描点作出图象，利用图象的 的倒数来求出电阻值R.5.实验注意事项实验注意事项(1)因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表_法；(2)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值 状态.(3)测量l时应测接入电路的金属丝的 长度(即两接线柱之间的长度).(4)电流不宜过 (电流表用00.6 A量程)，通电时间不宜 ，以免电阻率因温度升高而变化.斜率有效外接最大大太长题型演练解析解析从图中可读出紧密绕制的金属丝的宽度为2.52 cm，故直径为 0.064 6 cm0.64
4、6 mm.图2例例1在“探究电阻与长度、横截面积的关系”的实验中，用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图2所示，金属丝的匝数为39，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系.(1)从图中读出金属丝的直径为_mm.一、实验原理及操作答案解析0.646(0.6440.648均可)答案解析(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A.电压表03 V，内阻约10 kB.电压表015 V，内阻约50 kC.电流表00.6 A，内阻约0.05 D.电流表03 A，内阻约0.01 E.滑动变阻器，010 F
5、.滑动变阻器，0100 要求较准确地测出其阻值，电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_.(填序号)AEC解析解析因为两节干电池的电动势是3 V，用3 V量程的电压表A；因为金属丝的电阻大约为5，如果把3 V的电动势全加在金属丝上，电流才是0.6 A，因此用量程是0.6 A的电流表C；此题中金属丝的电阻大约为5，为了减小实验误差，应选最大阻值为10 的滑动变阻器E.答案实验中某同学的实物接线如图3所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误.图3错误a：_错误b：_采用了电流表内接法导线连接在滑动变阻器的滑片上例例2利用米尺和如图4所示的器材(其中电流表的内阻为1，电压表的内阻为5 k)测量
6、一根粗细均匀的阻值约为5 的金属丝的电阻率.二、仪器的读数及数据处理答案答案见解析图答案解析图4(1)用笔画线代替导线，将图4中的器材连接成实物电路，要求连线不能交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6 V，滑动变阻器的阻值为020).解析解析由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“B、C”或“A、D”接线柱；为减小误差，电压表应该连接“”接线柱和“3”接线柱，则电流表应该连接“”接线柱和“0.6”接线柱，具体连线如图所示.(2)已测得金属丝的
7、直径为1.85103 m，实验时，用米尺测量金属丝的长度示数如图5所示，电流表、电压表的读数如图6所示.则金属丝两端的电压U_，电流I_，金属丝的长度l_.答案解析2.20 V0.44 A解析解析电压表的量程是3 V，所以读数是2.20 V；电流表的量程是0.6 A，所以读数是0.44 A；米尺的读数是40.50 cm10.00 cm30.50 cm.图630.50 cm图5(3)该金属丝的电阻率是_.(保留两位有效数字)答案解析4.4105 m4.4105 m.达标检测1.在“探究导体电阻与其影响因素的关系”的实验中：答案解析图7(1)如图7所示，有一段紧密绕制的金属丝，用刻度尺测出它的宽度
8、是_ cm，除以圈数，金属丝的直径是_ cm.0.0862.50解析解析毫米刻度尺的最小分度值为0.1 cm，故题图所示读数为2.50 cm，数得所绕圈数为29圈，可得直径为 cm0.086 cm.12滑动变阻器滑片以左与待测电阻并联，为使电阻两端电压减小，并联总电阻应减小，故实验时将滑片向左边移动.(2)用如图8甲所示的电路图测量金属丝电阻，请用笔画线代替导线，正确地连接图乙中的实物图.要使电压表的读数减小，实物图中滑动变阻器的滑片应向_移动.答案答案答案见解析图图8解析解析按照电路图连接实物图如图所示.左解析122.(2017浙江4月学考18)小明用电学方法测量电线的长度.首先，小明测得电
9、线铜芯的直径为1.00 mm，估计其长度不超过50 m(已知铜的电阻率为1.75108 m).现有如下实验器材：量程为3 V、内阻约为3 k的电压表；量程为0.6 A、内阻约为0.1 的电流表；阻值为020 的滑动变阻器；内阻可忽略、输出电压为3 V的电源；阻值为R04.30 的定值电阻，开关和导线若干.12小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.50 A时，电压表示数如图9甲所示，读数为_ V.根据小明测量的信息，图乙中P点应该_(选填“接a”“接b”“接c”或“不接”)，Q点应该_(选填“接a”“接b”“接c”或“不接”).小明测得的电线长度为_ m.答案接b2.50甲乙图931.4接a解析12解析解析电压表量程为3 V，最小分度值为0.1 V，读数时应估读1位，即读数为2.50 V；由题意知本题的实验电路图如图所示：12
