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课件网) 第2课时 实验:金属丝电阻率的测量 实验探究·新知导学 典例精讲·释疑解惑 随 堂 练 习 实验探究·新知导学 一、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( )。电路原理图如图所示。 二、实验器材 游标卡尺或螺旋测微器、刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器。 三、实验步骤 1.测直径:用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径,并记录。 2.连电路:按如图所示的电路图连接实验电路。 3.量长度:用刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,重复测量3次,并记录。 4.求电阻:电路经检查确认无误后,闭合开关S。改变滑动变阻器滑片的位置,读取多组相应的电流值、电压值,记入表格内,断开开关S。 5.拆除实验电路,整理好实验器材。 四、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值分别计算出电阻,再求出电阻的平均值作为测量结果。 2.图像法:可建立坐标系,将测量的U、I值描点作出U-I图像,利用图像的斜率来求出电阻值R。 五、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,必须选择电流表外接法。 2.测量l时应测接入电路的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度);在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d。 3.电流不宜过大(电流表用0~0.6 A量程),通电时间不宜太长,以免电阻率因温度升高而变化。 典例精讲·释疑解惑 知识点一 知识点二 实验原理与操作 【例题1】 在测量金属的电阻率的实验中,金属丝长为l、直径为d、阻值约为4 Ω,额定电流约0.5 A,可供选择的实验器材如下: 电压表:V(量程0~3 V,内阻约3 kΩ); 电流表:A1(量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω); A2(量程0~3 A,内阻约0.05 Ω); 电源:E1(输出电压3 V,内阻不计); E2(输出电压12 V,内阻不计); 滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω); 开关S;导线。 (1)若滑动变阻器采用限流式接法,为使测量得到的电阻R尽量精确,电流表应选 ,电源应选 (均填器材代号),在虚线框中完成电路原理图。 (2)用上面测得的电阻R和已知的金属丝长度l、直径d,可根据电阻率的表达式ρ= 算出所测金属的电阻率。 答案:(1)A1 E1 电路原理图见解析图 解析:(1)在用伏安法测电阻的实验时,为使测量尽量精确,电流表、电压表指针需达到量程的 以上,又因待测电阻丝的额定电流为0.5 A,所以电流表选A1,电源选E1即可。因为金属丝电阻较小,应选择电流表外接法,电路原理图如图所示。 实物连线与数据处理 【例题2】 在金属丝电阻率的测量的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为5 Ω,实验室备有下列实验器材: A.电压表V1(量程0~3 V,内阻约为15 kΩ); B.电压表V2(量程0~15 V,内阻约为75 kΩ); C.电流表A1(量程0~3 A,内阻约为0.2 Ω); D.电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω); E.滑动变阻器R1(0~10 Ω,0.6 A); F.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,0.1 A); G.电池组E(3 V); H.开关S,导线若干。 (1)为减小实验误差,应选用的实验器材有 (填器材前面的序号)。 (2)为减小实验误差,本实验采用的电路图如图所示,请把实物图用线连接起来。 (3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示,则金属丝的直径为 mm,电阻值为 Ω。 答案:(1)ADEGH (2)见解析图 (3)0.636 2.4 解析:(1)由于电源电动势为3 V,所以电压表应选A;被测电阻约为5 Ω,电路中的最大电流约为I=0.6 A,电流表应选D;根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知,滑动变阻器应选E;还要选用电池组、开关和导线,故应选用的实验器材有ADEGH。 (2)实物连接如图所示。 (3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.636 mm,从电压表 ... ...
