福建專用高三物理一輪復(fù)習(xí) 第7章第5課時(shí) 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器課件 魯科版

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1、2012高三物理復(fù)習(xí)課件（導(dǎo)與練福建）第高三物理復(fù)習(xí)課件（導(dǎo)與練福建）第7章章第五課時(shí)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率第五課時(shí)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器用螺旋測(cè)微器)1掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用方法和讀數(shù)方法2進(jìn)一步掌握電流表的內(nèi)、外接法以及滑動(dòng)變阻器的兩種接法，會(huì)正確選擇合適的接法進(jìn)行電阻測(cè)量3掌握測(cè)金屬的電阻率的原理及實(shí)驗(yàn)方法4知道實(shí)驗(yàn)中主要誤差來(lái)源一、游標(biāo)卡尺1游標(biāo)卡尺的構(gòu)造游標(biāo)卡尺的主要部分是主尺(附有左邊上爪和下爪)和一條可以沿著主尺滑動(dòng)的游標(biāo)尺(附有右邊上爪和下爪以及深度尺)如圖所示2游標(biāo)卡尺的使用(1)外測(cè)量爪：可測(cè)量物體厚度或外徑；(2)內(nèi)測(cè)量爪：可測(cè)量

2、槽寬或內(nèi)徑；(3)深度尺：可測(cè)量筒的深度3原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等份刻度，它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等份刻度少1 mm.常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等份刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的，見(jiàn)下表：刻度格數(shù)刻度格數(shù)(分度分度)刻度總長(zhǎng)刻度總長(zhǎng)度度每小格與每小格與1 mm的差值的差值精確度精確度(可準(zhǔn)確到可準(zhǔn)確到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm4.讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)，則其讀

3、數(shù)為(xK精確度)mm.二、螺旋測(cè)微器1螺旋測(cè)微器的構(gòu)造如圖所示是常用的螺旋測(cè)微器它的測(cè)砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋鈕D、微調(diào)旋鈕D和可動(dòng)刻度E、測(cè)微螺桿F連在一起，通過(guò)精密螺紋套在B上2螺旋測(cè)微器的原理測(cè)微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.5 mm，而可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.01 mm.即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm.讀數(shù)時(shí)誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺3讀數(shù)：測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出測(cè)量值(毫米)固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫

4、米刻度線是否露出)可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)0.01(毫米)5注意事項(xiàng)(1)為了方便，測(cè)量直徑時(shí)應(yīng)在金屬絲連入電路之前測(cè)量；(2)本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法和滑動(dòng)變阻器限流法；(3)電流不宜過(guò)大，通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免金屬絲溫度過(guò)高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變大(4)測(cè)量被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，是指測(cè)量待測(cè)金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，即電壓表兩個(gè)并入點(diǎn)間的部分，測(cè)金屬絲長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)將其拉直6誤差分析(1)測(cè)量誤差：測(cè)量金屬絲的直徑、長(zhǎng)度以及電流、電壓時(shí)出現(xiàn)讀數(shù)誤差(2)由于采用電流表外接法，電壓表的分流，造成電阻測(cè)量值偏小(若誤用內(nèi)接法，則電流表分壓影響更大)(3)通電電流太

5、大，或時(shí)間太長(zhǎng)，致使電阻絲發(fā)熱，電阻率隨之變化 基本儀器的使用及讀數(shù)【例1】 (7分)(1)某學(xué)生用螺旋測(cè)微器測(cè)量不同金屬導(dǎo)線的直徑，其示數(shù)如圖(a)(b)(c)所示，該金屬導(dǎo)線的直徑讀數(shù)為：(a)_ mm(b)_ mm(c)_ mm(2)正確讀出下圖中各表的讀數(shù)：如圖(a)，接03 V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi) V；接015 V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi) V.如圖(b)，接03 A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi) A；接00.6 A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi) A.規(guī)范解答：(1)(a)讀數(shù)4.5 mm9.20.01 mm4.592 mm(1分)(b)讀數(shù)1.5 mm38.00.01 mm1.880 mm(1分)(c)讀數(shù)8.5 mm10.00.

6、01 mm8.600 mm.(1分)(2)讀數(shù)2.1 V0.08 V2.18 V(1分)讀數(shù)10.5 V0.3 V10.8 V(1分)讀數(shù)0.80 A，(1分)讀數(shù)0.028 A0.16 A(1分)答案：(1)4.5921.8808.600(2)2.1810.80.800.16 基本儀器及電路圖的選擇、電路實(shí)物連接【例2】 (2011年福建省古田一中高三第二次月考)在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬直徑時(shí)的刻度位置如圖(甲)所示，用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)L，金屬絲的電阻大約為5 ，先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻R，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率(1)從圖(甲)中讀出金屬絲的

7、直徑為_(kāi)mm(2)為此取來(lái)兩節(jié)新的干電池、開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材：A電壓表03 V，內(nèi)阻10 kB電壓表015 V，內(nèi)阻50 kC電流表00.6 A，內(nèi)阻0.05 D電流表03 A，內(nèi)阻0.01 E滑動(dòng)變阻器，010 F滑動(dòng)變阻器，0100 要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電壓表應(yīng)選_，電流表應(yīng)選_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(填序號(hào))實(shí)驗(yàn)中他的實(shí)物接線如圖(乙)所示，請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)物接線中的兩處明顯錯(cuò)誤錯(cuò)誤1_.錯(cuò)誤2_.解析：(1)半毫米線已出來(lái)，可動(dòng)部分為18小格，每小格0.01 mm，并估讀，讀數(shù)為0.680 mm.(2)電源為兩節(jié)干電池，總電壓不超過(guò)3 V，電壓表選A即可，電阻約5 左右，電流不超過(guò)

8、0.6 A，電流表選C即可且外接，滑動(dòng)變阻器選E即可，用限流即可錯(cuò)誤1：導(dǎo)線連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上；錯(cuò)誤2：采用了電流表內(nèi)接法答案：見(jiàn)解析 電阻較大時(shí)的儀器選擇和實(shí)驗(yàn)電路【例3】 (2011年濰坊模擬)某課題小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量濰河水的電阻率現(xiàn)備有一根均勻的長(zhǎng)玻璃管(兩端各有一個(gè)圓形電極，可裝入樣品水，接觸電阻不計(jì))、電壓表(量程12 V，內(nèi)阻約100 )、電流表(量程100 A，內(nèi)阻約50 )、滑動(dòng)變阻器(10 ，1 A)、電池組(電動(dòng)勢(shì)E12 V，內(nèi)阻不計(jì))、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、直尺、待測(cè)的水樣品如圖(甲)是他們用伏安法多次測(cè)量并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的水柱長(zhǎng)度L與水柱電阻R描點(diǎn)畫(huà)出的圖象實(shí)驗(yàn)中還用10分度

9、的游標(biāo)卡尺測(cè)量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖(乙)所示請(qǐng)回答下面的問(wèn)題：(1)玻璃管內(nèi)徑d的測(cè)量值為_(kāi) cm；(2)請(qǐng)?jiān)趫D(丙)的虛線框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量水柱電阻的電路圖；(3)所測(cè)水的電阻率為_(kāi) m(保留兩位有效數(shù)字)思路點(diǎn)撥：(1)電流表內(nèi)接、外接選擇；(2)滑動(dòng)變阻器的分壓、限流選擇答案：(1)2.24(2)圖見(jiàn)解析(3)79 考點(diǎn)一：螺旋測(cè)微器的讀數(shù)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理【例1】 (基礎(chǔ)題)某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí)，電阻與截面積的關(guān)系，選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量某一導(dǎo)線的直徑如圖所示讀得直徑d_ mm.(2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù)：電阻電

10、阻R()121.0 50.023.910.03.1導(dǎo)線直徑導(dǎo)線直徑d(mm)0.801 0.999 1.2011.4941.998導(dǎo)線截面積導(dǎo)線截面積S(mm2) 0.504 0.784 1.1331.7533.135請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿足反比關(guān)系？若滿足反比關(guān)系，請(qǐng)說(shuō)明理由；若不滿足，請(qǐng)寫(xiě)出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系(3)若導(dǎo)線的電阻率5.1107 m，則表中阻值為3.1 的導(dǎo)線長(zhǎng)度l_m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案：(1)1.200(2)不滿足，R與S2成反比(或RS2常量)(3)19考點(diǎn)二：伏安法測(cè)電阻【例2】 (能力題)甲、乙兩同學(xué)使用完全相同的器材用伏安法測(cè)

11、量同一未知電阻Rx的阻值給定器材為：待測(cè)電阻Rx；電流表(量程05 mA，內(nèi)阻約10 )；電壓表(量程為03 V，內(nèi)阻約3 000 )；最大阻值為1 700 的滑動(dòng)變阻器；電源E(電動(dòng)勢(shì)約3 V)；開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干兩人的測(cè)量結(jié)果分別由圖(甲)和圖(乙)給出(1)由圖(甲)得Rx_，由圖(乙)得Rx_.(2)在下面方框中分別畫(huà)出甲、乙兩位同學(xué)所用的測(cè)量電路，并由測(cè)量結(jié)果判定_同學(xué)的測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確解析：(1)兩圖線的斜率表示電阻的測(cè)量值，則R甲1 060 (在1 06040內(nèi)均對(duì))；R乙780 (在78040內(nèi)均對(duì))(2)因圖(甲)所示直線的斜率大，即測(cè)量值大，故甲同學(xué)采用的是電流表內(nèi)接法，乙采

12、用的是外接法因電阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，故用內(nèi)接法較為準(zhǔn)確答案：(1)(1 06040)(78040)(2)電路如圖所示甲(2009年廣東物理卷，16)某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率所用的器材包括：輸出為3 V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等(1)他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并連接電路實(shí)物圖(甲)(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開(kāi)啟電源，合上開(kāi)關(guān)；讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，_，

13、合上開(kāi)關(guān)，重復(fù)的操作(3)該小組測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出了如圖(乙)的關(guān)系圖線，其斜率為_(kāi)A1m1(保留三位有效數(shù)字)；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了_的電阻之和(4)他們使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖(丙)所示金屬絲的直徑是_圖(乙)中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是_，其數(shù)值和單位為_(kāi)(保留三位有效數(shù)字) 圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一般根據(jù)圖象縱、橫坐標(biāo)表示的物理量，運(yùn)用數(shù)學(xué)運(yùn)算，轉(zhuǎn)化為函數(shù)關(guān)系式，從函數(shù)中的比例常數(shù)等于斜率，求解有關(guān)物理量【測(cè)控導(dǎo)航】考點(diǎn)考點(diǎn)題號(hào)題號(hào)1.螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺的應(yīng)用螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺的應(yīng)用1、32.

14、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理23.原理遷移原理遷移41.(2011年安徽理綜改編)(1)在測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖(a)所示，讀數(shù)為_(kāi) mm.(2)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量某一金屬管的內(nèi)直徑，示數(shù)如圖(b)所示，讀數(shù)為_(kāi) cm.答案：(1)0.617(0.6160.619均對(duì))(2)0.6752用伏安法測(cè)量電阻阻值R，給定電壓表(內(nèi)阻約為50 k)、電流表(內(nèi)阻約為40 )、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)、待測(cè)電阻(約為250 )及導(dǎo)線若干(1)在虛框(甲)中畫(huà)出測(cè)量R的電路圖(2)如圖(乙)所示中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流I，電壓U的值，試寫(xiě)出根據(jù)此圖求R值的步驟：

15、_.求出的電阻值R_.(保留三位有效數(shù)字)3在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下測(cè)量：(1)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度測(cè)量3次，求出其平均值l.其中一次測(cè)量結(jié)果如圖(甲)所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對(duì)齊，圖中讀數(shù)為_(kāi)cm.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，選不同的位置測(cè)量3次，求出其平均值d.其中一次測(cè)量結(jié)果如圖(乙)所示，圖中讀數(shù)為_(kāi)mm.(2)采用如圖(丙)所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻電阻的測(cè)量值比真實(shí)值_(填“偏大”或“偏小”)最后由公式_計(jì)算出金屬絲的電阻率(用直接測(cè)量的物理量表示)(3)請(qǐng)你根據(jù)以上的電路圖在圖(丁)中進(jìn)行實(shí)物連線電流表選0.6 A

16、量程，電壓表選3 V量程4為了確定一卷金屬漆包線的長(zhǎng)度，可通過(guò)測(cè)定其電阻值和去掉漆層后金屬導(dǎo)線的直徑來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)僅有下列器材：待測(cè)漆包線：電阻值RL在40 50 之間，其材料的電阻率1.7108 m；毫安表mA：量程1 mA，內(nèi)阻RA50 ；電壓表V：量程6 V，內(nèi)阻RV4 k；電源E：電動(dòng)勢(shì)約9 V，內(nèi)阻不計(jì)；滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍010 ；螺旋測(cè)微器，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干(1)若這卷漆包線的電阻值為RL，金屬導(dǎo)線的直徑為d，金屬電阻率為，則這卷漆包線的長(zhǎng)度L_(用RL、d、表示)(2)為了盡可能準(zhǔn)確地測(cè)定RL，要求兩電表指針偏轉(zhuǎn)至少達(dá)到滿刻度的一半同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下四種不同的電路，其中合理的是_(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得d0.200 mm，按合理的電路測(cè)量時(shí)，毫安表和電壓表的示數(shù)如圖所示，則毫安表的讀數(shù)為_(kāi)mA，電壓表的讀數(shù)為_(kāi)V，可求得該卷漆包線的長(zhǎng)度L_m.