2018届高三物理一轮复习实验八测定金属的电阻率课件
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实验测量金属的电阻率一、基本原理与操作器材及电路操作要领(1)测量直径:一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值。
(2)测量有效长度:测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,测量时应将导线拉直,反复测量三次,求其平均值。
(3)连接电路:电流表采用外接法,滑动变阻器用限流式接法。
(4)滑片位置:闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处于有效电阻值最大的位置。
(5)控制电流:在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流I不宜过大(电流表用0~0.6 A 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。
1.在求R x的平均值时可用两种方法(1)用R x=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R x、l、d的值代入电阻率计算式ρ=R x Sl=πd2U4lI。
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。
教材原型实验【例1】某实验小组尝试测量一段电阻丝的电阻率。
可供选择的器材有:A.电池组E(电动势为3 V,内阻约5 Ω);B.电压表V(量程为0~3 V,内阻约15 kΩ);C.电阻箱R(0~999.9 Ω);D.开关、导线若干。
图1完成下列填空:(1)把电阻丝拉直后用螺旋测微器测量电阻丝的直径,测量结果如图1甲所示,其读数为d=________mm。
(2)将电阻丝两端固定在有刻度尺的接线板两端的接线柱上,在被固定的电阻丝上夹一个与接线柱c相连的小金属夹P。
实验要求将a、c端接入电路,且将小金属夹P右移、电阻箱的阻值减小时,接入电路的电压表读数保持不变,如图乙所示,请用笔画线代替导线在图丙中完成电路的连接。
专题8.3实验八测定金属的电阻率1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法.2.掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用及读数方法.3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属的电阻率.一、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.学会利用伏安法测电阻,进一步测出金属丝的电阻率。
二、实验原理由R =ρl S 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。
测金属电阻的电路图和实物图如图甲、乙所示。
三、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。
部分器材用途电流表、电压表伏安法测电阻螺旋测微器测量金属丝的直径,由于测量直径时带来的误差更明显一些,因此用精确度更高的器材测量毫米刻度尺测量金属丝的有效长度四、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 。
(4)把滑动变阻器的滑片调节到使其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 x 、l 、d 值,代入公式R =ρl S 和S =πd 24中,计算出金属丝的电阻率。
五、数据处理(1)在求R x 的平均值时可用两种方法①用R x =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R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ=R x S l =πd 2U4lI 。
六、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。