专题9.4 实验九 测定金属的电阻率---2022届高考物理一轮复习考点全攻关

专题9.4 实验九 测定金属的电阻率 【考点要求】 1.会选择实验器材，控制电路及测量电路. 2.会根据电路进行正确的实物连线. 3.会实验操作，正确的仪表读数，测金属的电阻率． 【实验技能储备】 一、基本原理与操作 原理电路图 操作要领 (1)测量直径：三个不同位置各测一次直径 (2)电路连接：连接好伏安法测电阻的实验电路 (3)测量长度：测金属导线的有效长度3次 (4)U、I测量：改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应电流表、电压表的示数 二、数据处理 1．求Rx (1)计算法：用Rx＝分别算出各次的数值，再取平均值。 (2)图象法：画出U－I图象，U－I图象的斜率等于Rx。 2．计算电阻率：将记录的数据U、I、l、d的值代入电阻率计算式 ρ＝Rx＝。 注意事项 (1)先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。 (2)电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法。 (3)电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。 误差分析 考点一　测量仪器、仪表的读数 1．游标卡尺 游标卡尺的读数应注意以下几点 (1)第一看→看清精确度 刻度格数 (分度) 刻度总 长度 每小格与 1 mm的差值 精确度 (可精确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 例如(图1) 图1 易错成11 mm＋4×0.1 mm＝11.40 mm 正确的应为11.4 mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零。 (2)第二看→游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端。例如(图2) 图2 易错成13 mm＋10×0.05 mm＝13.50 mm 正确读数为14 mm＋10×0.05 mm＝14.50 mm。 (3)第三看→主尺上的单位 主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm。例如(图3) 图3 易错成5 mm＋4×0.05 mm＝5.20 mm 正确的应为50 mm＋4×0.05 mm＝50.20 mm。 2．螺旋测微器的使用 (1)构造：如图4所示，B为固定刻度，E为可动刻度。 图4 (2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。 (3)读数： 图5 测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01 (mm)。 如图5所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。 3．电压表和电流表 (1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。 (2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V。 (3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。 【例1】　(1)如图6所示的三把游标卡尺，它们的游标卡尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为________mm，________mm，________mm。螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图7所示，则金属丝的直径是________mm。 图6 图7 (3)①图8甲使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数是________A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A。 ②图乙使用较小量程时，每小格表示________V，图中表针的示数为________V。若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________ V，图中表针示数为________V。 (4)旋钮式电阻箱如图9所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为______Ω。今欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω，最简单的操作方法是________