【物理】2020届一轮复习人教版第七章实验十探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系学案

【物理】2020届一轮复习人教版第七章实验十探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系学案

第七章 实验十探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系 ‎[实验基础]‎ ‎[实验目的]‎ ‎1．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。‎ ‎2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法。‎ ‎3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。‎ ‎[实验原理]‎ ‎1．用伏安法测出金属导线的电阻，实验电路如图(甲或乙)。‎ ‎2．由电阻定律R＝ρ，得ρ＝R。‎ ‎[实验器材]‎ 被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。‎ ‎[实验步骤]‎ ‎1．直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S＝。‎ ‎2．电路连接：按实验原理电路图甲或乙连接好电路。‎ ‎3．长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值L。‎ ‎4．U、I测量：把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，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，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S。‎ ‎5．拆去实验线路，整理好实验器材。‎ ‎[数据处理]‎ ‎1．在求Rx的平均值时可用两种方法 ‎(1)用Rx＝ 分别算出各次的数值，再取平均值。‎ ‎(2)用UI图线的斜率求出。‎ ‎2．计算电阻率 将记录的数据Rx、L、d的值代入电阻率计算式ρ＝Rx＝。‎ ‎[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。‎ ‎[注意事项]‎ ‎1．被测金属导线的电阻值较小，实验电路一般采用电流表外接法。‎ ‎2．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值。‎ ‎3．测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。‎ ‎4．闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置。‎ ‎5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度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。‎ ‎[演练考法]‎ ‎(2017·4月浙江学考)小明用电学方法测量电线的长度。首先，小明测得电线铜芯的直径为1.00 mm，估计其长度不超过50 m(已知铜的电阻率为1.75×10－8 Ω·m)。‎ 现有如下实验器材：①量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表；②量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表；③阻值为0～20 Ω的滑动变阻器；④内阻可忽略、输出电压为3 V的电源；⑤阻值为R0＝4.30 Ω的定值电阻，开关和导线若干。‎ 小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.50 A时，电压表示数如图1所示，读数为________ V。根据小明测量的信息，图2中P点应该________(选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”)，Q点应该________(选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”)。小明测得的电线长度为________ m。‎ ‎　‎ 解析：由题图1可知，所用量程为3 V，所以需要估读，即读数为2.50 V；由于保护电阻，因此实验电路图如下：‎ P点应接b，Q点应接a。根据Rx＋R0＝，Rx＝ρ，S＝，联立可得L＝31.4 m。‎ 答案：2.50　接b　接a　31.4‎