2019物理高考实验之测定金属的电阻率

2019-01-24 来源: 网络整理 作者: 长晓野

  导读:考理综三科在考试中都喜欢考察实验题。实验题也是出题很灵活的一类题,如果高三生基础不扎实,平时训练太少,很容易在实验题上丢分。物理实验是物理学的基础,也应是物理学科各类测试的重要内容之一。在高考物理试题中注重物理实验的考查,体现了试题具有鲜明的学科特征。

  实验:测定金属的电阻率

  一、实验目的

  1.掌握螺旋测微器的原理及读数方法.

  2.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法.

  3.会用伏安法测电阻的方法测定金属的电阻率.

  二、实验原理

  把电阻丝连入如图所示的电路,用电压表测其两端电压,用电流表测电流,根据Rx=U/I计算金属丝的电阻Rx,然后用米尺测量金属丝的有效长度l,用螺旋测微器测量金属丝的直径d,计算出金属丝的横截面积S,根据电阻定律计算出电阻率.

2019物理高考实验之测定金属的电阻率

  三、实验器材

  毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝.

  四、实验步骤

  1.测直径:用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次,取直径d的平均值.

  2.测长度:将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直,用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L(即有效长度),反复测量三次,求出L的平均值.

  3.连电路:按照如图所示的电路图用导线把器材连好,并把滑动变阻器的阻值调至最大.

2019物理高考实验之测定金属的电阻率

  4.测电阻:电路经检查无误后,闭合开关S,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,记录在表格内,断开开关S,求出电阻R的平均值.

  5.算电阻率:将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ=RS/L=πd2R/4L中,计算出金属丝的电阻率.或利用U-I图线的斜率求出电阻R,代入公式ρ=RS/L计算电阻率.

  6.整理:拆去实验线路,整理好实验器材.

  五、注意事项

  1.金属丝的长度,应该是在连入电路之后再测量,测量的是接入电路部分的长度,并且要在拉直之后再测量.

  2.用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次,再取平均值.

  3.接通电源的时间不能过长,通过电阻丝的电流强度不能过大,否则金属丝将因发热而温度升高,这样会导致电阻率变大,从而造成误差.

  4.要恰当选择电流表、电压表的量程,调节滑动变阻器的阻值时,应注意同时观察两表的读数,尽量使两表的指针偏转较大,以减小读数误差.

  5.伏安法测电阻是这个实验的中心内容,测量时根据不同情况,根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择.

  六、误差分析

  1.金属丝直径、长度的测量带来误差.

  2.测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响,因为电流表外接,所以R测

  3.通电电流过大,时间过长,致使电阻丝发热,电阻率随之变化带来误差.

  七、实验创新

  在此实验中,由于电压表、电流表内阻的影响,从而使金属丝电阻测量值偏小,可以改进实验电路,消除由于电表内阻的影响而带来的实验误差.

  1.等效替换法

  连接电路如图所示,R′为电阻箱,Rx为待测电阻,通过调节电阻箱R′,使单刀双掷开关S分别接a和b时,若电流表中的电流示数相同,就表明Rx=R′,即可测出Rx.(此方法可以在没有电压表的情况下顺利进行)

2019物理高考实验之测定金属的电阻率

  2.附加电阻法

  连接电路如图所示,R0为一阻值较大的固定电阻,Rx为待测电阻.

  (1)断开S2,闭合S1调节变阻器R,使电流表、电压表都有一个适当读数,记下两表读数I1、U1.

  (2)保持变阻器阻值R不变,再闭合S2,记下两表的读数I2、U2.

  (3)待测电阻Rx=U1/I1-U2/I2

2019物理高考实验之测定金属的电阻率

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2019物理高考实验之测定金属的电阻率
2019-01-24 来源: 网络整理 作者: 长晓野

  导读:考理综三科在考试中都喜欢考察实验题。实验题也是出题很灵活的一类题,如果高三生基础不扎实,平时训练太少,很容易在实验题上丢分。物理实验是物理学的基础,也应是物理学科各类测试的重要内容之一。在高考物理试题中注重物理实验的考查,体现了试题具有鲜明的学科特征。

  实验:测定金属的电阻率

  一、实验目的

  1.掌握螺旋测微器的原理及读数方法.

  2.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法.

  3.会用伏安法测电阻的方法测定金属的电阻率.

  二、实验原理

  把电阻丝连入如图所示的电路,用电压表测其两端电压,用电流表测电流,根据Rx=U/I计算金属丝的电阻Rx,然后用米尺测量金属丝的有效长度l,用螺旋测微器测量金属丝的直径d,计算出金属丝的横截面积S,根据电阻定律计算出电阻率.

2019物理高考实验之测定金属的电阻率

  三、实验器材

  毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝.

  四、实验步骤

  1.测直径:用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次,取直径d的平均值.

  2.测长度:将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直,用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L(即有效长度),反复测量三次,求出L的平均值.

  3.连电路:按照如图所示的电路图用导线把器材连好,并把滑动变阻器的阻值调至最大.

2019物理高考实验之测定金属的电阻率

  4.测电阻:电路经检查无误后,闭合开关S,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,记录在表格内,断开开关S,求出电阻R的平均值.

  5.算电阻率:将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ=RS/L=πd2R/4L中,计算出金属丝的电阻率.或利用U-I图线的斜率求出电阻R,代入公式ρ=RS/L计算电阻率.

  6.整理:拆去实验线路,整理好实验器材.

  五、注意事项

  1.金属丝的长度,应该是在连入电路之后再测量,测量的是接入电路部分的长度,并且要在拉直之后再测量.

  2.用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次,再取平均值.

  3.接通电源的时间不能过长,通过电阻丝的电流强度不能过大,否则金属丝将因发热而温度升高,这样会导致电阻率变大,从而造成误差.

  4.要恰当选择电流表、电压表的量程,调节滑动变阻器的阻值时,应注意同时观察两表的读数,尽量使两表的指针偏转较大,以减小读数误差.

  5.伏安法测电阻是这个实验的中心内容,测量时根据不同情况,根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择.

  六、误差分析

  1.金属丝直径、长度的测量带来误差.

  2.测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响,因为电流表外接,所以R测

  3.通电电流过大,时间过长,致使电阻丝发热,电阻率随之变化带来误差.

  七、实验创新

  在此实验中,由于电压表、电流表内阻的影响,从而使金属丝电阻测量值偏小,可以改进实验电路,消除由于电表内阻的影响而带来的实验误差.

  1.等效替换法

  连接电路如图所示,R′为电阻箱,Rx为待测电阻,通过调节电阻箱R′,使单刀双掷开关S分别接a和b时,若电流表中的电流示数相同,就表明Rx=R′,即可测出Rx.(此方法可以在没有电压表的情况下顺利进行)

2019物理高考实验之测定金属的电阻率

  2.附加电阻法

  连接电路如图所示,R0为一阻值较大的固定电阻,Rx为待测电阻.

  (1)断开S2,闭合S1调节变阻器R,使电流表、电压表都有一个适当读数,记下两表读数I1、U1.

  (2)保持变阻器阻值R不变,再闭合S2,记下两表的读数I2、U2.

  (3)待测电阻Rx=U1/I1-U2/I2

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