第9章 实验12 测量金属的电阻率-【勤径学升】2024高考物理一轮总复习配套课件

物 理 第九章 电路及其应用 实验十二　测量金属的电阻率 返回目录 续表 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 续表 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 原理装置图 操作要领 (1)安装：按照原理装置图安装实验仪器。 (2)操作：a.安装仪器前，用螺旋测微器测量金属丝的直径的平均值。 b.安装好仪器后，测量接入电路的金属丝有效长度的平均值。 c.闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，测量多组U、I值。 计算Rx的两种方法 注意事项 (1)计算法：用Rx＝ eq \f(U,I) 分别算出各次的数值，再取平均值 (2)图像法：画出U-I图像，U-I图像的斜率等于Rx 1．测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值。 2．测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。 3．闭合开关之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在使电表示数最小的位置。 4．在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。 考点 eq \a\vs4\al(1) 测量电路与控制电路的选择 一、电流表的内接法与外接法 (一)两种接法的比较 电路图 误差原因 电阻测量值 内接法 电流表分压 U测＝Ux＋UA R测＝ eq \f(U测,I测) ＝Rx＋RA＞Rx，测量值大于真实值 外接法 电压表分流 I测＝Ix＋IV R测＝ eq \f(U测,I测) ＝ eq \f(RxRV,Rx＋RV) ＜Rx，测量值小于真实值 (二)两种接法的选择 1．阻值比较法 先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大，小外偏小”。 2．临界值计算法 (1)Rx＜ eq \r(RVRA) 时，用电流表外接法。 (2)Rx＞ eq \r(RVRA) 时，用电流表内接法。 3．实验试探法 按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则应采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则应采用电流表内接法。 [例1]　在用伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 Ω，电压表的内阻约为2 kΩ，电流表的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，结果由公式Rx＝ eq \f(U,I) 计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2则________(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 解析　根据题意知 eq \f(Rx,RA) ＞ eq \f(RV,Rx) ，电压表的分流作用较显著，故采用电流表内接法得到的Rx1更接近待测电阻的真实值。题图甲的测量值是Rx与RA串联的电阻阻值，故Rx1＞Rx真；题图乙的测量值是Rx与RV并联的电阻阻值，故Rx2＜Rx真。 答案　Rx1　大于　小于 二、滑动变阻器的分压接法和限流接法 1．两种接法的比较 限流接法 分压接法 两种接法电路图 限流接法 分压接法 负载R上电压调节范围 eq \f(RE,R＋R0) ≤U≤E 0≤U≤E 负载R上电流调节范围 eq \f(E,R＋R0) ≤I≤ eq \f(E,R) 0≤I≤ eq \f(E,R) 闭合S前触头位置 b端 a端 2.两种接法的选择 ①要求待测电阻两端的电压从零开始变化，或精确性要求较高时 采用 分压 接法 ②滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻或串联的其他电阻的阻值时 ③题设条件