【文档说明】(新高考)高考物理一轮复习讲义第9章 实验九 测量金属的电阻率(含解析).doc，共(7)页，934.000 KB，由MTyang资料小铺上传

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实验九测量金属的电阻率目标要求1.熟悉“测量金属的电阻率”的基本原理及注意事项.2.掌握测电阻的电路图及误差分析．实验技能储备1．实验原理(如图1所示)由R＝ρlS得ρ＝RSl，因此，只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ.图12．实验器

材被测金属丝，直流电源(4V)，电流表(0～0.6A)，电压表(0～3V)，滑动变阻器(0～50Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．3．实验过程(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.(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置．(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．(6)将测得的R、l、d值，代入公式ρ＝πd2R4l中，计算出金属丝的电阻率．4．求R的平均值时可用两种方法(1)用R＝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．5．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、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最大的位置．(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0～0.6A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，不在直线上的点均匀分布在直

线的两侧，个别明显偏离较远的点应舍去．6．误差分析(1)金属丝的横截面积是利用直径计算得到的，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)金属丝长度的测量、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．考点一教材原型实验例1有一根均匀的管线状导体，横截面如图2甲所示

，长约为5.0cm，电阻值约为6Ω.图2可供选择的器材有：A．电流表(量程0.6A，内阻约为0.1Ω)B．电流表(量程3A，内阻约为0.03Ω)C．电压表(量程3V，内阻约为3kΩ)D．滑动变阻器(1750Ω，0.3A)E．滑动变阻器(15Ω，3A)F．蓄电池(6V，内阻

很小)G．开关一个，带夹子的导线若干(1)使用游标卡尺测量管线状导体的长度如图乙所示，则管线状导体的长度L＝________cm.(2)要精确测量管线样品的阻值，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填选项前的字母)(3)请将如图3所示的实际测量电路补充完整．

图3(4)已知管线状导体材料的电阻率为ρ，通过测量得出电压表示数为U，电流表示数为I，外径为d，要想求得管线状导体内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是________，计算中空部分横截面积的表达式为S＝________.答案(1)5.01(2)

AE(3)见解析图(4)管线状导体长度Lπd24－ρLIU解析(1)游标卡尺的精度为0.1mm，所以管线状导体的长度L＝(50＋1×0.1)mm＝5.01cm.(2)因管线状导体的阻值约为6Ω，电压表的量程为3V，则电流最大约为0.5A，故电流表应

选A.为调节方便，应选用总阻值与管线状导体相差不大的滑动变阻器E.(3)因Rx≈6Ω，RARV≈300Ω，故测量电路应为电流表外接法电路．因滑动变阻器的总阻值大于管线状导体阻值，且实验中不要求电压从零开始调节，故滑动变阻器为限流接法，如图所示．(4)管线状导体长度为L，由导体电阻公式得R＝UI

＝ρLπd22－S，可得S＝πd24－ρLIU.1．(2021·广东广州市综合测试)“测定铜导线的电阻率”实验中可供选用的器材有：A．横截面积为1.0mm2、长度为100m的一捆铜导线(电阻Rx约2Ω)B．电流表G：内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig＝3mA

C．电流表A：量程0.6A，内阻约1ΩD．滑动变阻器R：最大阻值5ΩE．定值电阻：R0＝3Ω，R1＝900Ω，R2＝1000ΩF．电源：电动势6V，内阻不计G．开关，导线若干请完成下列实验内容：(1)把电流表G与定值电阻改装成量程为3V的电压

表，则定值电阻应选________(填“R1”或“R2”)．(2)为了尽可能获取多组数据，实验电路图应选图4四幅中的________，电路中R0的作用是________________________．图4(3)根据正确的电路图，在图5中完成实物图的连接(已正确连接了部分导线)．图5(4)

某次测量中，电流表G的读数为2.40mA时，电流表A的读数为0.50A，由此求得铜导线的电阻率为________Ω·m.(保留两位有效数字)答案(1)R1(2)甲增大电流表G的读数以减小误差(3)见解析图(4)1.8×10－8解析(1)需要串联的定值电阻阻值R＝EIg－Rg＝900Ω，所以应选

R1.(2)电流表应采用外接法；为了尽可能获取多组数据，应采用分压电路，故选甲电路．R0的作用是增大电流表G的读数以减小误差．(3)根据电路图，实物连接如图．(4)电流表G的读数为2.40mA时，电流表A的读数为0.50A，根据欧姆定律R＝IgRg＋R1IA－Ig

′－R0≈1.8Ω；根据电阻定律R＝ρlS，解得ρ＝1.8×10－8Ω·m.考点二拓展创新实验例2(2020·浙江学军中学模拟)某物理实验兴趣小组测定自制盐水的电阻率，在一无盖的长方体玻璃槽中装入一定量的盐水，玻璃槽内腔的长度为40.10cm，宽度为4.52cm.(1)某次实验过程中

，在槽中倒入适量的盐水，水面的高度为4.50cm，用多用电表的电阻挡粗测玻璃槽中盐水的电阻，选择开关置于“×100”挡，发现指针如图6甲所示，为较准确地测得玻璃槽中盐水的电阻，该同学接着需要做的实验步骤是换选________(选填“×10”或“×1k”)挡．图6(2)

为了准确测量电阻，准备了以下实验器材：A．电动势为3V的电源，内阻约为0.5Ω；B．电动势为15V的电源，内阻约为0.9Ω；C．最大阻值为5Ω的滑动变阻器；D．最大测量值为3V的电压表，内阻约为3kΩ；E．最大测量值为15V的电

压表，内阻约为5kΩ；F．最大测量值为15mA的电流表，内阻约为1Ω；G．最大测量值为0.6A的电流表，内阻约为0.5Ω.实验中要求尽量减小系统误差，应保证电表在测量时其最大读数超过量程的12，则电源应选

择________，电压表应选择________，电流表应选择________．(均填器材前的选项字母)请用笔画线代替导线，完成乙图中的连线．(3)准确连线后，测出玻璃槽中盐水的高度为H，电压表示数为U，电流表示数为I，改变玻璃槽中的盐水高度，测出如下表所示的5组数据，分

析数据后，试通过UI－1H图线来求电阻率．图丙中已经描出了各点，请作出图线，求得盐水的电阻率为ρ＝________Ω·m.(结果保留2位有效数字)次数水面高H(cm)电压U(V)电流I(mA)12.532.888.723.002.659.533.512.6

39.844.002.3510.954.502.5213.1答案(1)“×10”(2)ADF如图所示(3)如图所示0.90