内容正文:
实验十
测量金属丝的电阻率
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精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
一、实验基本技能
1.实验目的
(1)掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。
(2)掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。
(3)学会利用伏安法测电阻,进一步测出金属丝的电阻率。
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(2)电路连接
按如图甲所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
(3)长度测量
用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l。
(4)U、I测量
把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S,改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,记入表格内,断开开关S。
(5)拆去实验线路,整理好实验器材。
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3.注意事项
(1)本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法。
(2)实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。
(3)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,亦即电压表两端点间的待测导线长度,测量时应将导线拉直,反复测量三次,求其平均值。
(4)测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值。
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考点一 教材原型实验(基础考点)
1.(2023·河北唐山市高三下学期一模)实验小组利用如图所示电路测量某金属丝的电阻率。
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(1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,如上图所示,金属丝的直径为_________mm。
(2)关于电流表和滑动变阻器,有以下器材可供选择:
A.电流表量程0~0.6 A,内阻RA=1.0 Ω
B.电流表量程0~0.6 A,内阻未知
C.滑动变阻器,最大阻值10 Ω
D.滑动变阻器,最大阻值50 Ω
实验中电流表应选择________________,滑动变压器应选择________________(填写器材前边序号)。
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(3)闭合电键之前,滑动变阻器的滑片应滑到________________(按照电路图选填“最左端”“正中间”或“最右端”)。
(4)闭合电键,调节滑动变阻器和电阻箱,使电压表有一较大读数U,记下此时电阻箱的读数R1和电流表的读数I1。
(5)改变电阻箱的阻值,同时调节滑动变阻器,使电压表的读数仍为U,记下此时电阻箱的读数R2和电流表的读数I2。
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答案:(1)0.869(0.868、0.870也可以) (2)A C (3)最左端 (6)Ub-RA
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2.(2023·浙江温州市月考)小亮同学设计了如图甲所示的电路来测量某种电阻丝的电阻率。
甲
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乙
丙
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(1)闭合开关S1、S2,调节电阻箱,当电压表读数为2.00 V时,电流表示数如图乙所示I=________________A,电阻丝的电阻的测量值为________________Ω(保留三位有效数字),此测量值________________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)断开S2,通过改变接线夹接触电阻丝的位置来调节接入电路中电阻丝的长度,并通过改变电阻箱的阻值,使电流表示数保持不变。记录接入电路中电阻丝的长度L和对应电阻箱的阻值R,作出“R-L”图线,如图丙所示。电阻丝的电阻率记为ρ、直径记为d,图线斜率的绝对值为k,则电阻率的表达式ρ=________________。
(3)小亮同学测出金属丝的直径d=0.35 mm,由此可求得金属丝的电阻率为________________Ω·m(计算结果保留两位有效数字)。
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考点二 拓展创新实验(能力考点)
维度1 实验原理的创新
(2022