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必考部分第七章恒定电流实验七测定金属的电阻率第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练实验基础网控基础点读读有底气第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练实验目的和器材实验原理实验目的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．利用伏安法测电阻，并能测出金属丝的电阻率实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干由R＝ρlS得ρ＝RSl知，用伏安法测出金属丝的电阻R，用毫米刻度尺测量金属丝的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S，将测量的数据代入公式即可求出金属丝的电阻率第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练实验操作重视实验操作提高实验技巧第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练一、实验步骤1．直径测定用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S＝πd24.2．电路连接按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路．3．长度测量用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练4．U、I测量把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，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，记入表格内，断开开关S.5.拆去实验线路，整理好实验器材．U(V)I(A)第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练二、数据处理1．在求Rx的平均值时可用两种方法(1)用Rx＝UI分别算出各次的数值，再取平均值．(2)用U－I图线的斜率求出．2．计算电阻率将记录的数据Rx、d、l的值代入电阻率计算式ρ＝RxSl＝πd2U4lI.第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练三、注意事项1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法．2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端．3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值．4．测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值．第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练5．闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置．6．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．7．求R的平均值时可用两种方法：第一种是用R＝UI算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象(U－I图线)来求出．若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让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．(滑动变阻器为限流式接法）第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练四、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，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小．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．第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练突破核心研细核心点练透实验题第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练[调研1]某同学通过实验测定一阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值．(1)现有电源(4V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50Ω，额定电流2A)、开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表(0～3A，内阻约0.025Ω)B．电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω)C．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)D．电压表(0～15V，内阻约15kΩ)[考点一]器材选择和电表读数[试题调研]第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用下图中的________(填“甲”或“乙”)．第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练(2)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx＝UI＝________Ω(保留两位有效数字)．第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练[解析](1)电源电动势E＝4V，被测电阻Rx≈5Ω，则Imax＝ERx＝45A＝0.8A，电流表若选A，读数时误差较大，因此电流表应选B；考虑电压表测量电压时的指针转动范围，电压表应选C．由于RARVRx，故电流表应选择外接法(甲图)．(2)题图中的电流表示数I＝0.50A，电压表示数U＝2.60V，故Rx＝UI＝5.2Ω.[答案](1)BC甲(2)5.2第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练常用电表的读数原则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)0～3V的电压表和0～3A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1V和0.1A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．(2)对于0～15V量程的电压表，精确度是0.5V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1V.(3)对于0～0.6A量程的电流表，精确度是0.02A，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0.01A．名师归纳点题破疑第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练1－1.如图甲所示的电表使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_______A，图中表针示数是_______A；当使用3A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_______A，图中表针示数为_______A．(2)如图乙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.甲乙[类题练熟]答案：(1)0.020.440.12.20(2)0.11.700.58.5第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练解析：(1)电流表使用0.6A量程时，刻度盘上的每一小格表示0.02A，表针示数为0.44A；当使用3A量程时，每一小格表示0.1A，表针示数为2.20A．(2)电压表使用3V量程时，每小格表示0.1V，表针示数为1.70V；使用15V量程时，每小格表示0.5V，表针示数为8.5V.第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练[调研2]在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm.[考点二]数据处理与误差分析[试题调研]第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练(2)采用如图丙所示的电路测量金属丝AB的电阻，电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝________(用直接测量的物理量表示)计算出金属丝的电阻率．第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练[解析](1)金属丝的长度为24.14cm～24.16cm均可，直径读数为0.507mm～0.509mm均可．(2)采用电流表外接法．由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流作用，因此电流表的测量值大于真实值，由R＝UI可知，电阻的测量值比真实值小；由R＝ρlS，R＝UI，S＝14πd2可得ρ＝πd2U4Il.[答案](1)24.15(24.14～24.16均正确)0.508(0.507～0.509均正确)(2)偏小πd2U4Il第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练名师归纳点题破疑金属丝的电阻一般要采用电流表外接的方法进行测量．而采用外接法带来的系统误差主要来自于电压表的分流，因为电流表的示数实际上为流经金属丝的电流和电压表的电流之和，因此利用Rx＝UI得到的测量值比金属丝电阻的实际值要小一些．第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练2－1.(2015·淮安一中月考)用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50kΩ)、电流表(内阻约为40Ω)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250Ω)及导线若干．[类题练熟]第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练(1)如图甲所示电路图中，电压表应接________(填“a”或“b”)点．(2)图乙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U，的值，试作图并求出电阻阻值R＝________Ω.(保留3位有效数字)(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图丙、丁所示．由图可知其长度为________mm，直径为________mm.(4)由以上数据可求出ρ＝________Ω·m.(保留3位有效数字)答案：(1)a(2)作图见解析229(221～237均可)(3)8.041.92(4)8.24×10－2第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练解析：(1)RxRARV，应采用电流表外接法，故电压表应接a点．(2)作图为过原点的直线，其中第2个误差较大，应舍弃，如图所示．图线的斜率即为电阻阻值，R≈229Ω.(3)50分度游标卡尺的精确度为0.02mm，由图可知其长度为(8＋0.02×2)mm＝8.04mm，直径为(1＋0.02×46)mm＝1.92mm.(4)由公式ρ＝πd2R4l可求得电阻率为8.24×10－2Ω·m.第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练[调研3]某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值ρ≥200Ω·m)．如图所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱．容器内表面长a＝40cm，宽b＝20cm，高c＝10cm.将水样注满容器后，进行以下操作：[考点三]实验改进与创新[试题调研]第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练(1)分别用多用电表欧姆挡的“×100”、“×1k”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针分别如图甲、乙所示，则所测水样的电阻约为________Ω.甲第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练(2)为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：A．电流表(量程5mA，电阻RA为50Ω)B．电压表(量程15V，电阻RV约为10kΩ)C．滑动变阻器(0～20Ω，额定电流1A)D．电源(12V，内阻约10Ω)E．开关一只、导线若干乙第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练请在实物图中完成电路连接．第七章恒定电流实验操作实验基础突破核心好题演练(3)正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，测出一系列数据如下表所示，请在如图所示的坐标纸中作出U－I关系图线．(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为________Ω·m.据此可知，所得水样在电阻率这一指标上________(填“达标”或“不达标”)．U/V2.03.86.88.010.211.6I/m