《11.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量》教案、導(dǎo)學(xué)案、同步練習(xí)

30/30《11.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量》教案【教學(xué)目標(biāo)】1．掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法。2．掌握螺旋測微器的使用方法和讀數(shù)方法。3．學(xué)會利用伏安法測電阻，進(jìn)一步測出金屬絲的電阻率?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】1．掌握螺旋測微器的使用方法和讀數(shù)方法。2．學(xué)會利用伏安法測電阻，進(jìn)一步測出金屬絲的電阻率?！窘虒W(xué)過程】一、復(fù)習(xí)提問、新課導(dǎo)入教師：回顧上節(jié)課的內(nèi)容1．電阻定律R2．導(dǎo)體的電阻率ρ反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量?！咎釂枴咳绾螠y量導(dǎo)體的電阻率？根據(jù)公式，需要測量哪些物理量？學(xué)生回答：①測量導(dǎo)體的長度。②測量導(dǎo)體的橫截面積。③測量導(dǎo)體的電阻。【提問】這寫物理量分別用哪些工具測量？怎樣測量？①測量導(dǎo)體的長度。（刻度尺）②測量導(dǎo)體的橫截面積。（刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器）③測量導(dǎo)體的電阻。（伏安法）二、新課教學(xué)（一）長度的測量及測量工具的選用1．游標(biāo)卡尺（1）游標(biāo)卡尺結(jié)構(gòu)及使用方法介紹（圖片加flash動畫）（2）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)小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm。（3）精度：對應(yīng)關(guān)系為10分度0.1mm，20分度0.05mm，50分度0.02mm。（4）讀數(shù)方法：若用??表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，??表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達(dá)為：（??＋??×精度）mm。2．游標(biāo)卡尺的使用讀數(shù)=主尺整mm值+精確度×游標(biāo)尺的對齊刻度數(shù)（1）首先要弄清該尺的精度。（2）接著從主尺上讀出整毫米數(shù)。（3）再從游標(biāo)尺上讀出不足1毫米的長度值。（4）最后確定測量結(jié)果。注意：不需估讀！【練習(xí)】1.游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為__________，圖1尺的精度是__________mm，讀數(shù)是__________mm；圖2中的精度是__________mm，讀數(shù)是__________mm。2.讀出以下各游標(biāo)尺的測量值3.游標(biāo)卡尺讀數(shù)練習(xí)3．螺旋測微器（1）螺旋測微器結(jié)構(gòu)及使用方法介紹（圖片加flash動畫）（2）原理：測微螺桿??與固定刻度??之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕??每旋轉(zhuǎn)一周，??前進(jìn)或后退0.5mm，而可動刻度??上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，??前進(jìn)或后退0.01mm，即螺旋測微器的精確度為0.01mm。讀數(shù)時(shí)，估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。（3）讀數(shù)方法：測量值（mm）＝固定刻度數(shù)（mm）（注意半毫米刻度線是否露出）＋可動刻度數(shù)（估讀一位）×0.01（mm）。（4）使用方法①測量時(shí)，在測微螺桿快靠近被測物體時(shí)應(yīng)停止使用旋鈕，而改用微調(diào)旋鈕，避免產(chǎn)生過大的壓力，既可使測量結(jié)果精確，又能保護(hù)螺旋測微器。②在讀數(shù)時(shí)，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出。③讀數(shù)時(shí)，千分位有一位估讀數(shù)字，不能隨便扔掉，即使固定刻度的零點(diǎn)正好與可動刻度的某一刻度線對齊，千分位上也應(yīng)讀取為“0”。④當(dāng)小砧和測微螺桿并攏時(shí)，可動刻度的零點(diǎn)與固定刻度的零點(diǎn)不相重合，將出現(xiàn)起點(diǎn)誤差，應(yīng)加以修正，即在最后測長度的讀數(shù)上去掉起點(diǎn)誤差的數(shù)值。4．螺旋測微器讀數(shù)練習(xí)【練習(xí)】1.某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖(a)和(b)所示。該工件的直徑為________cm，高度為________mm。2．某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為________cm和________mm。（二）金屬絲電阻率的測量1．實(shí)驗(yàn)原理由電阻定律??=????/??，得??=????/??2．物理量的測量教師引導(dǎo)：結(jié)合前面所學(xué)的游標(biāo)卡尺及螺旋測微器，思考，還有其他方法測量金屬絲的直徑嗎？（1）總結(jié)出需要的實(shí)驗(yàn)器材：被測金屬絲、螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（2）實(shí)驗(yàn)步驟：①直徑測定用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S＝②電路連接按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路。③長度測量用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度，反復(fù)測量3次，求出其平均值l。④U、I測量把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)S，改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。⑤拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。3．?dāng)?shù)據(jù)處理（1）在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法①用Rx②用U-（2）計(jì)算電阻率將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計(jì)算式ρ=4．誤差分析（1）金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得，直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一。（2）采用伏安法測量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接法，測量值小于真實(shí)值，使電阻率的測量值偏小。（3）金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差。（4）由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差。5．注意事項(xiàng)（1）本實(shí)驗(yàn)中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法。（2）實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動變阻器連成主干線路，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端。（3）測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度，是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的待測導(dǎo)線長度，測量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直，反復(fù)測量三次，求其平均值。（4）測金屬導(dǎo)線直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測量，求其平均值。（5）閉合開關(guān)S之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置。（6）在用伏安法測電阻時(shí)，通過待測導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I不宜過大（電流表用0～0.6A量程），通電時(shí)間不宜過長，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大。（7）求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法：第一種是用Rx＝UI算出各次的測量值，再取平均值；第二種是用圖象（U-I圖線）來求出。若采用圖象法，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮。三、課堂練習(xí)1．（多選）在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，以下操作中錯(cuò)誤的是（）A．用米尺測量金屬絲的全長，且測量三次，算出其平均值，然后再將金屬絲接入電路中B．用螺旋測微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測量一次直徑，算出其平均值C．用伏安法測電阻時(shí)，采用電流表內(nèi)接法，多次測量后算出平均值D．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變答案：AC解析：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測量出金屬絲接入電路中的有效長度，而不是全長；金屬絲的電阻很小，與電壓表內(nèi)阻相差很大，使金屬絲與電壓表并聯(lián)，電壓表對它分流作用很小，應(yīng)采用電流表外接法。故A．C操作錯(cuò)誤。2．（1）如圖甲、乙所示的兩把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺分別為9mm長10等分、19mm長20等分，則讀數(shù)依次為________mm、________mm。甲乙（2）使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則金屬絲的直徑是________mm。答案：（1）17.523.35（2）2.140解析：題圖甲讀數(shù)：整毫米是17，不足1毫米數(shù)是5×0.1mm＝0.5mm，最后結(jié)果是17mm＋0.5mm＝17.5mm。題圖乙讀數(shù)：整毫米是23，不足1毫米數(shù)是7×0.05mm＝0.35mm，最后結(jié)果是23mm＋0.35mm＝23.35mm。（2）固定刻度示數(shù)為2.0mm，不足半毫米的從可動刻度上讀，其示數(shù)為14.0，最后的讀數(shù)：2.0mm＋14.0×0.01mm＝2.140mm。3．在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下測量：（1）用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度。測量3次，求出其平均值l。其中一次測量結(jié)果如圖甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊，圖中讀數(shù)為________cm。用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值D。其中一次測量結(jié)果如圖乙所示，圖中讀數(shù)為________mm。甲乙（2）采用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻。電阻的測量值比真實(shí)值________（選填“偏大”或“偏小”）。最后由公式ρ＝________計(jì)算出金屬絲的電阻率（用直接測量的物理量表示）。（3）請你根據(jù)電路圖在實(shí)物圖中進(jìn)行實(shí)物連線。（電流表選0.6A量程，電壓表選3V量程）答案：（1）24.12～24.140.515～0.518（2）偏小πd2U解析：（1）金屬絲的長度為24.12～24.14cm直徑讀數(shù)為0.515～0.518mm。（2）采用安培表外接法，由于電壓表的內(nèi)阻不是無窮大，電壓表有分流，從而電流表的測量值大于真實(shí)值，由R=UI可知由R=ρlS，R=UI，S＝14πd（3）實(shí)物連接如圖所示。4．現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率ρ，電阻絲的阻值Rx≈0.5Ω，允許通過的最大電流為0.5A?，F(xiàn)提供如下器材：電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約0.6Ω）電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）待測的電阻絲Rx（阻值約為0.5Ω）標(biāo)準(zhǔn)電阻R0（阻值5Ω）滑動變阻器R1（5Ω，2A）滑動變阻器R2（200Ω，1.5A）直流電源E（電動勢6V）開關(guān)S、導(dǎo)線若干（1）下面四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的“測量部分”的電路，你認(rèn)為合理的是________。ABCD（2）實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)該選擇________（選填“R1”或“R2”），并采用________接法。（3）根據(jù)你在（1）、（2）中的選擇，在圖中完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。（4）實(shí)驗(yàn)中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I，測得拉直后電阻絲的長度為L，直徑為D，則待測電阻絲的電阻率ρ的計(jì)算式為ρ＝________。（5）用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑時(shí)讀數(shù)如圖所示，則該電阻絲的直徑D＝________mm。答案：（1）C（2）R1分壓（3）見解析圖（4）πD24LU解析：（1）電阻絲Rx兩端的最大電壓U＝IRx＝0.25V，比電壓表量程小得多，需要串聯(lián)一分壓電阻，即串聯(lián)一標(biāo)準(zhǔn)電阻R0，此時(shí)R0＋Rx<RV（2）滑動變阻器若選用R2或采用限流接法，調(diào)控范圍小，應(yīng)選擇R1，并采用分壓接法。（3）根據(jù)測量電路圖和滑動變阻器的分壓式接法，實(shí)物連線如圖所示。（4）待測電阻Rx＝UI－R0，由電阻定律得Rx=ρLS（5）螺旋測微器的讀數(shù)為1mm＋0.01×20.5mm＝1.205mm。《11.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法。2．掌握螺旋測微器的使用方法和讀數(shù)方法。3．學(xué)會利用伏安法測電阻，進(jìn)一步測出金屬絲的電阻率?！緦W(xué)習(xí)重難點(diǎn)】1．掌握螺旋測微器的使用方法和讀數(shù)方法。2．學(xué)會利用伏安法測電阻，進(jìn)一步測出金屬絲的電阻率?！緦W(xué)習(xí)過程】一、新課學(xué)習(xí)（一）長度的測量及測量工具的選用1．游標(biāo)卡尺（1）游標(biāo)卡尺結(jié)構(gòu)及使用方法測外徑：_______________側(cè)內(nèi)徑：_______________測深度：_______________（2）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)小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少______mm。（3）精度：對應(yīng)關(guān)系為10分度______mm，20分度______mm，50分度______mm。（4）讀數(shù)方法：若用??表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，??表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達(dá)為：__________________mm。2．游標(biāo)卡尺的使用讀數(shù)=________________________________________________（1）首先要弄清該尺的精度。（2）接著從主尺上讀出整毫米數(shù)。（3）再從游標(biāo)尺上讀出不足1毫米的長度值。（4）最后確定測量結(jié)果。注意：不需估讀！【練習(xí)】1.游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為__________，圖1尺的精度是__________mm，讀數(shù)是__________mm；圖2中的精度是__________mm，讀數(shù)是__________mm。2.讀出以下各游標(biāo)尺的測量值3.游標(biāo)卡尺讀數(shù)練習(xí)3．螺旋測微器（1）螺旋測微器結(jié)構(gòu)及使用方法寫出各部分結(jié)構(gòu)的名稱：A：____________________B：____________________C：____________________D：____________________D：___________________E：____________________F：____________________（2）原理：測微螺桿??與固定刻度??之間的精密螺紋的螺距為_______mm，即旋鈕??每旋轉(zhuǎn)一周，??前進(jìn)或后退_______mm，而可動刻度??上的刻度為_______等份，每轉(zhuǎn)動一小格，??前進(jìn)或后退_______mm，即螺旋測微器的精確度為_______mm。讀數(shù)時(shí)，估讀到毫米的_______上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。（3）讀數(shù)方法：_________________________________________________。（4）使用方法①測量時(shí)，在測微螺桿快靠近被測物體時(shí)應(yīng)停止使用旋鈕，而改用______________，避免產(chǎn)生過大的壓力，既可使測量結(jié)果精確，又能保護(hù)螺旋測微器。②在讀數(shù)時(shí)，要注意固定刻度尺上表示______________的刻線是否已經(jīng)露出。③讀數(shù)時(shí)，千分位有一位估讀數(shù)字，不能隨便扔掉，即使固定刻度的零點(diǎn)正好與可動刻度的某一刻度線對齊，千分位上也應(yīng)讀取為“0”。④當(dāng)小砧和測微螺桿并攏時(shí)，可動刻度的零點(diǎn)與固定刻度的零點(diǎn)不相重合，將出現(xiàn)起點(diǎn)誤差，應(yīng)加以修正，即在最后測長度的讀數(shù)上去掉起點(diǎn)誤差的數(shù)值。4．螺旋測微器讀數(shù)練習(xí)【練習(xí)】1.某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖(a)和(b)所示。該工件的直徑為________cm，高度為________mm。2．某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為________cm和________mm。（二）金屬絲電阻率的測量1．實(shí)驗(yàn)原理：_____________________2．物理量的測量（1）總結(jié)出需要的實(shí)驗(yàn)器材：____________________________________________________________________________________________________________________（2）實(shí)驗(yàn)步驟：①直徑測定用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積_________。②電路連接按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路。在下面的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路③長度測量用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的__________，反復(fù)測量3次，求出其平均值l。④U、I測量把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)S，改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。⑤________________________________________。3．?dāng)?shù)據(jù)處理（1）在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法①用Rx=U②用U-I圖線的（2）計(jì)算電阻率將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計(jì)算式ρ=________4．誤差分析（1）金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得，直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一。（2）采用伏安法測量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接法，測量值小于真實(shí)值，使電阻率的測量值偏小。（3）金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差。（4）由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差。5．注意事項(xiàng)（1）本實(shí)驗(yàn)中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用______________。（2）實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動變阻器連成主干線路，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端。（3）測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度，是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的待測導(dǎo)線長度，測量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直，反復(fù)測量三次，求其平均值。（4）測金屬導(dǎo)線直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測量，求其平均值。（5）閉合開關(guān)S之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置。（6）在用伏安法測電阻時(shí)，通過待測導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I不宜過大（電流表用__________量程），通電時(shí)間不宜過長，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大。（7）求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法：第一種是用Rx＝UI算出各次的測量值，再取平均值；第二種是用圖象（U-I圖線）來求出。若采用圖象法，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮。三、課堂練習(xí)1．（多選）在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，以下操作中錯(cuò)誤的是（）A．用米尺測量金屬絲的全長，且測量三次，算出其平均值，然后再將金屬絲接入電路中B．用螺旋測微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測量一次直徑，算出其平均值C．用伏安法測電阻時(shí)，采用電流表內(nèi)接法，多次測量后算出平均值D．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變2．（1）如圖甲、乙所示的兩把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺分別為9mm長10等分、19mm長20等分，則讀數(shù)依次為________mm、________mm。甲乙（2）使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則金屬絲的直徑是________mm。3．在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下測量：（1）用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度。測量3次，求出其平均值l。其中一次測量結(jié)果如圖甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊，圖中讀數(shù)為________cm。用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值D。其中一次測量結(jié)果如圖乙所示，圖中讀數(shù)為________mm。甲乙（2）采用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻。電阻的測量值比真實(shí)值________（選填“偏大”或“偏小”）。最后由公式ρ＝________計(jì)算出金屬絲的電阻率（用直接測量的物理量表示）。（3）請你根據(jù)電路圖在實(shí)物圖中進(jìn)行實(shí)物連線。（電流表選0.6A量程，電壓表選3V量程）4．現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率ρ，電阻絲的阻值Rx≈0.5Ω，允許通過的最大電流為0.5A。現(xiàn)提供如下器材：電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約0.6Ω）電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）待測的電阻絲Rx（阻值約為0.5Ω）標(biāo)準(zhǔn)電阻R0（阻值5Ω）滑動變阻器R1（5Ω，2A）滑動變阻器R2（200Ω，1.5A）直流電源E（電動勢6V）開關(guān)S、導(dǎo)線若干（1）下面四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的“測量部分”的電路，你認(rèn)為合理的是________。ABCD（2）實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)該選擇________（選填“R1”或“R2”），并采用________接法。（3）根據(jù)你在（1）、（2）中的選擇，在圖中完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。（4）實(shí)驗(yàn)中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I，測得拉直后電阻絲的長度為L，直徑為D，則待測電阻絲的電阻率ρ的計(jì)算式為ρ＝________。（5）用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑時(shí)讀數(shù)如圖所示，則該電阻絲的直徑D＝________mm。《11.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量》同步練習(xí)基礎(chǔ)鞏固1.(多選)在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,以下操作中正確的是()A.用刻度尺測量金屬絲的全長,且測量三次,算出其平均值,然后再將金屬絲接入電路中B.用螺旋測微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測量一次直徑,算出其平均值C.用伏安法測電阻時(shí),采用電流表內(nèi)接法,多次測量后算出平均值D.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變解析實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測量出金屬絲接入電路中的有效長度,而不是全長;金屬絲的電阻很小,與電壓表內(nèi)阻相差很大,使金屬絲與電壓表并聯(lián),電壓表對它分流作用很小,應(yīng)采用電流表外接法,A、C錯(cuò)誤。故選B、D。答案BD2.用伏安法測金屬電阻Rx(約為5Ω)的值,已知電流表內(nèi)阻為1Ω,量程為0.6A,電壓表內(nèi)阻為幾千歐,量程為3V,電源電動勢為9V,滑動變阻器的阻值為0~6Ω,額定電流為5A,試畫出測量Rx的原理圖。解析待測金屬電阻Rx?RA·RV,應(yīng)采用電流表外接法。如果采用變阻器限流接法,負(fù)載Rx的電壓Umin=56+5×9V=4511V,Umax答案見解析圖3.如圖所示為用伏安法測定一個(gè)定值電阻的阻值的實(shí)驗(yàn)所需的器材實(shí)物圖,器材規(guī)格如下:A.待測電阻Rx(約100Ω);B.直流毫安表(量程0~20mA,內(nèi)阻50Ω);C.直流電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻5kΩ);D.直流電源,電壓為6V(在實(shí)物圖中用蓄電池的符號代替);E.滑動變阻器(阻值范圍0~15Ω,允許最大電流1A);F.開關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干。根據(jù)器材規(guī)格及實(shí)驗(yàn)要求,在本題的實(shí)物圖上連線。解析先確定電路是采用電流表內(nèi)接電路還是外接電路,因?yàn)镽xRA=100Ω再確定滑動變阻器是采用限流還是分壓接法。若采用限流接法,則滑動變阻器阻值達(dá)到最大時(shí),電路中電流最小,I=URx+R+RA=實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,實(shí)物連線如圖乙所示。答案見解析4.在“金屬電阻率的測量”的實(shí)驗(yàn)中,提供的電源是一節(jié)內(nèi)阻可不計(jì)的干電池,待測金屬絲的直徑小于1mm,長度約為80cm,阻值約為3Ω,使用的電壓表有0~3V(內(nèi)阻約為3kΩ)和0~15V(內(nèi)阻約為15kΩ)兩個(gè)量程,電流表有0~0.6A(內(nèi)阻約為0.1Ω)和0~3A(內(nèi)阻約為0.02Ω)兩個(gè)量程,供限流用的滑動變阻器有:A.0~10Ω;B.0~100Ω;C.0~1500Ω三種,可供選擇的實(shí)驗(yàn)電路有如圖所示的甲、乙兩種。用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖丙所示,則:(1)螺旋測微器的示數(shù)是mm。(2)為減小測量電阻的誤差,應(yīng)選用圖所示的電路。(3)為了便于調(diào)節(jié),應(yīng)選用編號為的滑動變阻器。(4)電壓表的量程應(yīng)選用V。(5)電流表的量程應(yīng)選用A。解析(1)螺旋測微器的讀數(shù)為0.5mm+30.6×0.01mm=0.806mm;(2)根據(jù)電源電動勢為1.5V可知,電壓表應(yīng)選0~3V的量程;根據(jù)I=UR可求出通過待測電阻的最大電流為Imax=ERx=0.5A,所以電流表應(yīng)選0~0.(3)為使實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)方便,滑動變阻器應(yīng)選A;(4)根據(jù)(2)的分析可知,電壓表應(yīng)選0~3V的量程;(5)根據(jù)(2)的分析可知,電流表應(yīng)選0~0.6A的量程。答案(1)0.806(0.804~0.808均正確)(2)乙(3)A(4)0~3(5)0~0.65.如圖為“描繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路,已知小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:①閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,;②閉合開關(guān)后,逐漸移動滑動變阻器的滑片,;③斷開開關(guān),……。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。(2)在虛線框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖。解析(1)滑動變阻器為分壓式接法,故閉合開關(guān)前,小燈泡兩端的電壓應(yīng)為零,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使它靠近滑動變阻器左端的接線柱。閉合開關(guān)后,逐漸移動滑動變阻器的滑片,增加小燈泡兩端的電壓,記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù),直至電壓達(dá)到額定電壓。(2)與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖如圖所示。答案(1)①使它靠近滑動變阻器左端的接線柱②增加小燈泡兩端的電壓,記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù),直至電壓達(dá)到小燈泡額定電壓(2)見解析圖6.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,使用的小燈泡的規(guī)格為“6V3W”,其他供選擇的器材有:A.電壓表V1(量程0~6V,內(nèi)阻20kΩ)B.電壓表V2(量程0~20V,內(nèi)阻60kΩ)C.電流表A1(量程0~3A,內(nèi)阻0.2Ω)D.電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻1Ω)E.滑動變阻器R1(0~1000Ω,0.5A)F.滑動變阻器R2(0~20Ω,2A)G.直流電源E,電壓6~8VH.開關(guān)S及導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)中要求電壓表示數(shù)在0~6V范圍內(nèi)變化,讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和對應(yīng)的電流值I,以便繪出伏安特性曲線。在上述器材中,電壓表應(yīng)選用