发布时间 : 星期一 文章高中物理实验7测定金属的电阻率学案更新完毕开始阅读0a50c9c82379168884868762caaedd3382c4b50a
图25
(2)图26是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线．
图26
(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图27所示，可得该电阻的测量值Rx＝＝________Ω(保留两位有效数字)．
UI
图27
(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是__________________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________．(选填选项前的字母) A．电流表测量值小于流经Rx的电流值 B．电流表测量值大于流经Rx的电流值 C．电压表测量值小于Rx两端的电压值 D．电压表测量值大于Rx两端的电压值
(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映U－x关系的示意图中正确的是________．
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E4
解析 (1)电源电动势E＝4 V，被测电阻Rx≈5 Ω，则Imax＝＝ A＝0.8 A，电流表若选A，读
Rx5
数时误差较大，因此电流表应选B；考虑电压表测量电压时的指针转动范围，电压表应选C.由于
RARV＞Rx，故电流表应选择外接法．
(3)题图中的电流表示数I＝0.50 A，电压表示数U＝2.60 V，故Rx＝＝5.2 Ω.
(4)甲电路中产生误差的原因是由于电压表的分流作用，使电流表的示数大于流过Rx的电流，选项B正确；乙电路的误差来源于电流表的分压作用，电压表示数为Rx和电流表的电压之和，选项D正确．
(5)x增加，U随之增加，说明变阻器接入电路的电阻R随x的增加而减小．设变阻器的总阻值为
UIR0，滑片P从一端滑向另一端移动的距离为L.忽略电压表、电流表的内阻对电路的影响，则被测
电阻Rx两端电压U＝
RxEE＝，由这一关系式分析可知，选项A正确．
R0R0
Rx＋(L－x)Rx＋R0－·xLLRx答案 (1)B C 甲 (2)如图所示
(3)5.2 (4)B D (5)A 变式题组
5．[器材的选择、设计电路图]在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
图28
待测金属丝：Rx(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)； 电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)； 电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)； A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)； 电源：E1(电动势3 V，内阻不计)；
E2(电动势12 V，内阻不计)；
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滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)； 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图28所示，读数为________mm.
(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．
答案 (1)1.773(1.771～1.775均正确) (2)A1 E1 电路原理图见解析图
解析 (1)螺旋测微器的固定刻度上显示为1.5 mm，可动刻度读数为0.273 mm，二者相加就是测量值，1.5 mm＋0.273 mm＝1.773 mm.
(2)待测电阻丝的额定电流约为0.5 A，为了减小实验误差，应选量程为0.6
A的电流表A1；待测电阻丝的电阻约为4 Ω，额定电流约为0.5 A，故由欧姆定律得额定电压约为2 V，所以电源应选E1.由于待测电阻丝的电阻较小，故电流表应选外接法．电路原理图如图所示．
6．[电阻的测量]某中学探究小组在尝试用不同的方法测量电阻的实验，其中一个成员用以下器材测量待测电阻Rx的阻值．
图29
A．待测电阻Rx：阻值约为100 Ω
B．电源E：电动势约为6.0 V、内阻忽略不计； C．电流表1：量程50 mA、内阻r1＝20 Ω； D．电流表2：量程300 mA、内阻r2约为4 Ω E．定值电阻R0：阻值为20 Ω； F．滑动变阻器R：最大阻值为10 Ω G．单刀单掷开关S、导线若干．
他测量电阻Rx所用的电路图如图29所示．
(1)电路图中的电流表A1应该选择电流表________(填“1”或“2”)，开关S闭合前，滑动变阻器R的滑片应该移到________端(填“A”、“B”或“无要求”)．
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(2)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测得量表示Rx的表达式为Rx＝________. 答案 (1)1 A (2)
I2－I1
R0－r1 I1
解析 (1)如果电流表A1选择电流表1，那么就可以计算出待测电阻Rx两端的电压，即U＝(I2－
I1)R0－I1r1，从而得出Rx的阻值，选择电流表2达不到实验目的，则电流表A1应选择电流表1；
滑动变阻器R的滑片应移到A端，这样做可以保证开关S闭合后电路的安全．
(2)根据欧姆定律可知，待测电阻Rx＝，由电路特点可得U＝(I2－I1)R0－I1r1，I＝I1，代入公式可得Rx的表达式为Rx＝
仪器选择的基本思路 (1)优先考虑安全因素
各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电流(或电压)不能超过其允许的最大电流(或电压)． (2)考虑读数误差因素
1
一般要求各电表的实际读数不小于其量程的，以减小读数误差．
3(3)仪器选择的一般步骤 ①首先选择唯一性的器材；
②粗画电路图(暂不接电流表和电压表)；
③估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材．
考点四 实验拓展与创新
电阻测量的几种方法 1．伏安法
??外接法：电路图?
?内接法：?
UII2－I1
R0－r1. I1
特点：大内小外(内接法测量值偏大，测大电阻时应用内接法测量，测小电阻时应采用外接法测量) 2．安安法
若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用．
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