2.伏安法測(cè)電阻的兩種電路形式
二、測(cè)量金屬絲的電阻率1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)測(cè)量金屬絲的電阻率。(2)學(xué)習(xí)伏安法測(cè)電阻的方法。2.實(shí)驗(yàn)器材 刻度尺、_____________、學(xué)生電源、____________、電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)、金屬絲、導(dǎo)線(xiàn)。
(1)用_____________在不同位置多次測(cè)量金屬絲的直徑，算出其平均值。(2)把金屬絲兩端固定在接線(xiàn)柱上使其拉直，用_______多次測(cè)量接入電路部分的金屬絲的長(zhǎng)度，算出其平均值。(3)按設(shè)計(jì)的電路圖連接電路，并將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大端。(4)閉合開(kāi)關(guān)，改變滑片位置，測(cè)出若干組電流、電壓值，填入設(shè)計(jì)的表格中。(5)測(cè)量結(jié)束后打開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路，整理實(shí)驗(yàn)器材。
6.注意事項(xiàng)(1)因一般金屬絲電阻較小，為了減小實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，必須選擇電流表______法。(2)本實(shí)驗(yàn)若用限流式接法，在接通電源之前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最_____狀態(tài)。(3)測(cè)量l時(shí)應(yīng)測(cè)接入電路中的金屬絲的有效長(zhǎng)度(即兩接線(xiàn)柱之間的長(zhǎng)度)；在金屬絲的3個(gè)不同位置上用____________測(cè)量直徑d。(4)電流不宜過(guò)大(電流表用0～0.6 A量程)，通電時(shí)間不宜太長(zhǎng)，以免電阻率因溫度升高而變化。
[試題案例]一、伏安法測(cè)電阻誤差分析[例1] 在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻Rx約為200 Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為2 kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為10 Ω，測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示。
答案　Rx1　大于　小于
二、儀器讀數(shù)和實(shí)驗(yàn)原理[例2] 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度線(xiàn)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)采用如圖所示的電路測(cè)量金屬絲AB的電阻。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，若其中一次測(cè)量?jī)杀碜x數(shù)分別如圖中(a)、(b)所示，則電壓表讀數(shù)為_(kāi)_______V，電流表讀數(shù)為_(kāi)_______A，AB電阻的測(cè)量值大小為_(kāi)_______Ω(保留1位小數(shù))，根據(jù)所連接的電路可知，該電阻的測(cè)量值比真實(shí)值________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)根據(jù)以上測(cè)量值，求出電阻率ρ＝________Ω·m。(答案保留兩位有效數(shù)字)
解析　解析　(1)刻度尺的最小分度是1 mm，故金屬絲的測(cè)量長(zhǎng)度為24.13 cm。螺旋測(cè)微器中主尺半毫米刻度線(xiàn)已露出，故金屬絲的直徑為0.518 mm。
答案　(1)24.13(24.11～24.15 cm之間均對(duì))　0.518(0.515～0.519 mm之間均對(duì))(2)2.17(2.15～2.19 V之間均對(duì))　0.16　13.6(13.4～13.7 Ω之間均對(duì))　偏小(3)1.2×10－5
三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)處理[例3] 在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，所用金屬電阻絲的電阻約為30 Ω?，F(xiàn)通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)測(cè)量該金屬材料的電阻率。
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑，其示數(shù)如圖甲所示，則該電阻絲直徑的測(cè)量值d＝________ mm。
(2)實(shí)驗(yàn)中能提供的器材有開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線(xiàn)及下列器材：電壓表V1(量程0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)；電壓表V2(量程0～15 V，內(nèi)阻約15 kΩ)；電流表A1(量程0～100 mA，內(nèi)阻約5 Ω)；電流表A2(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約0.1 Ω)；滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω)；滑動(dòng)變阻器R2(0～1 kΩ)；電源E(電壓為4.5 V)。為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準(zhǔn)確地測(cè)出電阻絲的阻值，電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________。
(3)在圖乙框中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理圖，要求：能改變電阻絲的測(cè)量長(zhǎng)度和進(jìn)行多次測(cè)量。(4)利用測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出U－L圖線(xiàn)，如圖丙所示，其中(L0，U0)是U－L圖線(xiàn)上的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。根據(jù)U－L圖線(xiàn)，用電阻絲的直徑d、電流I和坐標(biāo)(L0，U0)可計(jì)算出電阻絲的電阻率ρ＝________。(用所給字母表示)
解析　(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度的讀數(shù)為0，可動(dòng)刻度的刻度為18.3×0.01 mm＝0.183 mm。所以螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0.183 mm。

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第6節(jié) 科學(xué)測(cè)量:金屬絲的電阻率

版本： 魯科版 (2019)

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