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第八章 恒定电流
实验十一 测量金属丝的电阻率
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类型1
类型2
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1.电流表的内接法和外接法的比较
类型1 教材原型实验
实验电路设计和器材选择
角度1
电流表内、外接法的选择
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内接法 外接法
适用条件 RA≪Rx RV≫Rx
适用于
测量 大阻值电阻
(大内) 小阻值电阻
(小外)
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2.两种接法的选择
(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“大内小外”。
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(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。
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3.电流表和电压表的选择
(1)根据电路中的最大电流(或最大电压)进行选择。
(2)根据用电器的额定电流(或额定电压)进行选择。
(3)根据电源的参数进行选择。
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式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则________(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(a) (b)
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[答案] Rx1 大于 小于
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2.(2023·江苏模拟)电导率是电阻率的倒数,25 ℃时合格纯净水的电导率小于5.0×10-4 Ω-1·m-1。某小组为测量一水厂纯净水的电导率,用绝缘性能良好的塑料圆柱形容器装满采集的水样,然后用金属圆片电极将容器两端密封,实验室还提供了下列器材:
A.游标卡尺
B.电压表V(量程3 V,内阻约5 kΩ)
C.灵敏电流计G(量程20 μA,内阻约250 Ω)
D.滑动变阻器R(阻值0~20 Ω,额定电流1 A)
E.电源(E=6 V,内阻很小)
F.开关、导线若干
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(1)图甲为游标卡尺的结构示意图,实验前需测量圆柱形容器的内径,应使用游标卡尺的 __________(选填“A”“B”或“C”)进行测量,游标卡尺示数为 ________ cm。
甲
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(2)请用笔画线代替导线,将图乙测量纯净水样品电阻的实物电路连接完整。
乙
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(3)测量数据如下表所示,请在图丙中作出U-I图像。根据图像求出该样本电阻的阻值Rx=______ kΩ(结果保留两位有效数字),进而可以求出电导率。
U/V 0.52 1.20 1.80 2.36 2.78
I/μA 2.0 4.4 6.8 8.8 10.4
丙
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(4)若装入的纯净水样品未完全充满塑料圆柱形容器,这将会使测得的电导率 ________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是_________________________________。
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