2020高考物理一轮复习-双基回扣35-探究决定导线电阻的因素-Word版含解析.docx
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1、试验学案35 探究打算导线电阻的因素试验目的1把握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法2把握电流表、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,并进一步探究打算导线电阻的因素试验原理1螺旋测微器的读数测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出测量值(毫米)_(毫米)(留意半毫米刻线是否露出)_(估读一位)0.01(毫米)2游标卡尺读数若用x表示由主尺上读出的整毫米数,k表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达为(xk精确度)mm.3伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较内接法外接法电路图误差缘由电流表分压
2、U测UxUA电压表分流I测IxIV电阻测量值R测RARxRx测量值大于真实值R测_Rx测量值小于真实值适用条件RARxRVRx适用于测量_电阻_电阻(2)两种电路的选择阻值比较法:先将待测电阻的估量值与电压表、电流表内阻进行比较,若Rx较小,宜接受电流表外接法;若Rx较大,宜接受电流表内接法,简洁概括为“内大外小”临界值计算法 图1试验摸索法:按图1接好电路,让电压表的一根接线柱P先后与a、b处接触一下,假如电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可接受电流表外接法;假如电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可接受电流表内接法4滑动变阻器的限流式接法和分压式接法接法限
3、流式接法分压式接法电路图特点用电器和滑动变阻器的一部分串联,另一部分不起作用调整电压的范围不能从零开头变化用电器和滑动变阻器的一部分并联后和另一部分串联电压可以从零调整到最大值适用条件滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开头变化滑动变阻器的最大阻值小于用电器的阻值;电压要求从零开头变化5.电阻率的测定原理把金属丝接入如图2所示的电路中,用_测金属丝两端的电压,用_测金属丝中流过的电流,依据Rx_计算金属丝的电阻Rx,图2然后用_测量金属丝的长度l,用_测量金属丝的直径d,计算出横截面积S;依据电阻定律Rxl/S,得出计算金属丝电阻率的公式_.试验器材金属丝_安培表伏特表直流
4、电源_电键一个导线若干刻度尺试验步骤1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将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直,用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的_长度,反复测量3次,求出其平均值l.3按如图2所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的试验电路,把滑动变阻器的滑片调整到使接入电路中的电阻值_的位置4电路经检查确认无误后,闭合电键S,转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,断开电键S,求出导线电阻R的平均值应用指南测量时通过金属丝的电流应把握在1.00 A以下,本试验中安培表量程为00.6 A,每次
5、通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准),读数完毕马上断开电键S,防止温度上升使金属丝长度和电阻率发生明显变化计算时,务必算出每次的电阻值再求平均值,不能先分别求电压U和电流I的平均值,再由欧姆定律得平均值,否则会带来较大计算误差5将测得的R、l、d值代入电阻率计算公式中,计算出金属导线的电阻率6拆去试验线路,整理好试验器材留意事项1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,亦即电压表并入两点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直2本试验中被测金属导线的电阻值较小,因此试验电路必需接受电流表外接法3试验连线时,应先从电源的正极动身,依次将电源、电键、电流表、待
6、测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)连线时应避开接线交叉和正、负极接错,最终再把电压表并联在待测金属导线的两端4闭合电键S之前,确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I的值不宜过大(电流表用00.6 A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显上升,造成其电阻率在试验过程中渐渐增大误差分析1金属丝直径、长度的测量读数等人为因素带来误差2测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响,由于电流表外接,所以R测R真,由R,知测真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.题型一游标卡尺或螺旋测微器的读数和使用【例1】
7、 (2010宁夏理综22)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d,示数如图3所示由图可读出l_cm,d_mm.游标卡尺精确到_,螺旋测微器精确到_图3题型二电阻的测量【例2】图4 (2011江苏11)某同学利用如图4所示的试验电路来测量电阻的阻值(1)将电阻箱接入a、b之间,闭合开关适当调整滑动变阻器R后保持其阻值不变转变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U与R的数据如下表:电阻R/5.010.015.025.035.045.0电压U/V1.001.501.802.142.322.45请依据试验数据作出UR关系图象图5(2)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表
8、示数为2.00 V利用(1)中测绘的UR图象可得Rx_.(3)使用较长时间后,电池的电动势可认为不变,但内阻增大若仍用本试验装置和(1)中测绘的UR图象测定某一电阻,则测定结果将_(选填“偏大”或“偏小”)现将一已知阻值为10 的电阻换接在a、b之间,你应如何调整滑动变阻器,便仍可利用本试验装置和(1)中测绘的UR图象实现对待测电阻的精确测定? 题型三测金属的电阻率【例3】 (2010四川达州一中高三月考)如图6所示(导线连线不完整),某同学想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各安装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L0.700 m,其间布满待测的导电溶液用如下器材进行测量
9、:电压表(量程15 V,内阻约30 k)电流表(量程300 A,内阻约50 )滑动变阻器(最大阻值10 ,额定电流1 A)电池组(电动势E12 V,内阻r6 )单刀单掷开关一个,导线若干图6表1是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的试验数据试验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图7所示表1U/V01.03.05.07.09.011.0I/A02265109155175240图7依据以上所述请回答下面的问题:(1)玻璃管内径d的测量值为_cm;(2)依据表1数据在图8坐标系中描点,请作出UI图象,依据图象求出电阻R_(保留两位有效数字);图8(3)计算导电溶液的电阻率表达式
10、是_(用R、d、L表示),测量值为_m(保留两位有效数字);(4)请画出测量导电溶液电阻的电路图,并在图6中补画出未连接的导线1在做“探究打算导线电阻的因素”试验时,下列操作正确的是()A若待测金属导线是漆包线,应当用火烧去表面漆皮,轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径,千万不行用小刀去刮漆皮,而两端接头部分则用纱布打磨洁净,以保证电路接触良好B用米尺反复测量三次导线的总长度,求出平均值L,然后将导线接入测量电路中C估量待测金属导线的总长,选择合适的仪器和试验电路D合上开关S,不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值,记录几组对应的电流和电压数值,计算出导线的总电阻2(1)用游标为50分度的游标卡尺测量
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