第08讲 导体电阻率的测量模型--2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过

2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过 模块13 电学实验全覆盖模块大招 第08讲 导体电阻率的测量模型 （原卷版） 目录 【内容一】 导体电阻率的测量模型 1 【内容二】 测定金属的电阻率考点分析模型 5 技巧总结 导体电阻率的测量 技巧总结 实验原理：欧姆定律和电阻定律。用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度，用螺旋测微器测导线的直径，用伏安法测导线的电阻；又由得. 实验电路图： 实验器材： 被测金属丝，直流电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺. 实验步骤： 1.直径测定 用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值，计算出金属丝的横截面积. 2.电路连接 按如图所示的电路原理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丝的有效长度，反复测量3次，求出其平均值。 U I Rx 4.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，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数和的值，记入表格内，断开开关。 5.拆除实验线路，整理好实验器材。 二：数据处理 1、在求的平均值时可用两种方法： ①用分别算出各次的数值，再取平均值 ②用图线的斜率求出 2、计算电阻率 将记录的数据的值代入电阻率计式 误差分析： 1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得的，直径的测量是产生误差的主要来源之一。 2.采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小。 3.金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等均会带来偶然误差。 4.由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。 2.测定金属的电阻率 (1)为了方便,测量直径应在金属丝连入电路前进行,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。 (2)测量被测金属丝的有效长度，为了准确测量金属丝的长度,应该在连入电路之后在拉直的情况下进行,测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度。亦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。 (3)本实验中被测金属丝的电阻值较小，故应采用电流表外接法。 (4)开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调到最大。 (5)电流不宜太大（电流表用量程），通电时间不宜太长,以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大。 (6)实验连线时,应先从电源的正极出发，依次将开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成干路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端。 (7)若采用图象法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地通过较多的点，其余各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑. (8)求R的平均值可用两种方法：第一种是用算出各次的测量值，再到平均值；第二种是用图像（图线）的斜率来求出。 (9)电流表与电压表的读数要注意有效数字的位数。 例题演练 例1．某实验小组测量一段已知长度电阻丝的电阻率，实验操作如下： （1）用如图甲的螺旋测微器测量电阻丝直径，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋______（选填“①”“②”或“③”），直到听见“喀喀”的声音为止；测量时需要选择电阻丝的不同位置进行多次测量，再取平均值作为电阻丝的直径，目的是减少______误差（选填“偶然”或“系统”）。 （2）用图乙电路图测电阻丝的电阻Rx，请用笔画线代替导线，把丙图实物电路中补充完整________。 （3）第一次测量按乙图的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U和电流I值；第二次测量将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U和电流I值，并作出如图丁的关系图象。由此可知第一次测量得到图线是_______（填“M”或“N”），电阻丝的电阻________，根据电阻定律可得电阻丝的电阻率。 解：（1）[1][2]用如图甲的螺旋测微器测量电阻丝直径，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋微调旋钮③，直到听见“喀喀”的声音为止；测量时需要选择电阻丝的不同位置进行多次测量，再取平均值作为电阻丝的直径，目的是为了减少偶然误差。 （2）[3]实物电路图如图所示 （3）[4][5]第一次测量按乙图的电路，根据欧姆定律可得 第二次测量将电压表改接在a、b两端，根据欧姆定律可得 可知 可知第一次测量得到图线是，由图像数据可得 联立可得 例2．在测量导体电阻实验中，某同学进行如下操作。 （1）先用欧姆表“”挡粗略测量该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数应是_________。 （2）用图2的实验电路测量Rx