（江蘇專版）2020版高考物理一輪復習 第七章 實驗六 決定導線電阻的因素講義（含解析）.doc
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決定導線電阻的因素 一、實驗目的 1．掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法。 2．掌握螺旋測微器的使用方法和讀數(shù)方法。 3．學會利用伏安法測電阻，進一步測出金屬絲的電阻率。 二、實驗器材 被測金屬絲、螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、導線若干。 突破點(一) 測量儀器、儀表的讀數(shù) [例1] (1)如圖所示的三把游標卡尺，它們的游標尺自左至右分別為10等分、20等分、50等分，它們的讀數(shù)依次為__________mm，________mm，________mm。 (2)使用螺旋測微器測量兩個金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則圖(a)、(b)金屬絲的直徑分別為________ mm，________ mm。 (3)①圖甲用0.6 A量程時，對應刻度盤上每一小格代表______ A，表針的示數(shù)是________ A；當使用3 A量程時，對應刻度盤上每一小格代表________ A，圖中表針示數(shù)為________ A。 ②圖乙使用較小量程時，每小格表示__________ V，圖中指針的示數(shù)為________ V，若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示________ V，圖中表針指示的是________ V。 [答案] (1)17.7 23.85 3.20 (2)2.150 0.048 (3)①0.02 0.44 0.1 2.20?、?.1 1.70 0.5 8.5 [由題引知要點謹記] 1.考查游標卡尺的讀數(shù)[對應第(1)題] (1)10分度的游標尺的讀數(shù)：主尺上讀出整毫米數(shù)＋游標尺上與主尺上某一刻線對齊的游標的格數(shù)。 (2)20分度的游標尺的讀數(shù)：主尺上讀出整毫米數(shù)＋游標尺上與主尺上某一刻線對齊的游標的格數(shù)。 (3)50分度的游標尺的讀數(shù)：主尺上讀出整毫米數(shù)＋游標尺上與主尺上某一刻度對齊的游標的格數(shù)。 2．考查螺旋測微器的讀數(shù)[對應第(2)題] 方法：固定刻度數(shù)mm＋可動刻度數(shù)(估讀一位)0.01 mm。 3．考查電流表和電壓表的讀數(shù)[對應第(3)題] (1)若刻度盤上每一小格為：1,0.1,0.001…時，需估讀到最小刻度值的下一位。 (2)若刻度盤上每一小格為：0.2,0.02,0.5，0.05…時，只需估讀到最小刻度值的位數(shù)。 [集訓沖關] 1．電流表量程一般有兩種——0～0.6 A,0～3 A；電壓表量程一般有兩種——0～3 V,0～15 V。如圖所示： (1)接0～3 V量程時讀數(shù)為________ V。 (2)接0～15 V量程時讀數(shù)為________ V。 (3)接0～3 A量程時讀數(shù)為________ A。 (4)接0～0.6 A量程時讀數(shù)為________ A。 答案：(1)1.88 (2)9.4 (3)0.82 (4)0.16 2．某同學利用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結果如圖(a)和(b)所示。該工件的直徑為______cm，高度為______mm。 (a) (b) 解析：游標卡尺讀數(shù)為d＝12 mm＋4 mm＝12.20 mm＝1.220 cm 螺旋測微器的讀數(shù)為h＝6.5 mm＋36.10.01 mm＝6.861 mm。 答案：1.220 6.861 3．某同學測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為_______cm和_______mm。 解析：用毫米刻度尺測量時，讀數(shù)應讀到mm的下一位，即長度測量值為60.10 cm；題圖乙中游標卡尺為五十分度游標卡尺，精確度為0.02 mm，主尺讀數(shù)為4 mm，游標尺第10條刻度線與主尺刻度線對齊，故游標尺讀數(shù)為100.02 mm＝0.20 mm，所以金屬桿直徑測量值為4.20 mm。 答案：60.10 4.20 突破點(二) 實驗原理與數(shù)據(jù)處理 [例2] 某同學通過實驗測定一個阻值約為5 Ω的電阻Rx的阻值。 (1)現(xiàn)有電源(4 V，內阻可不計)、滑動變阻器(0～50 Ω，額定電流2 A)、開關和導線若干，以及下列電表： A．電流表(0～3 A，內阻約0.025 Ω) B．電流表(0～0.6 A，內阻約0.125 Ω) C．電壓表(0～3 V，內阻約3 kΩ) D．電壓表(0～15 V，內阻約15 kΩ) 為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用________，電壓表應選用________(選填器材前的字母)；實驗電路應采用圖中的________(選填“甲”或“乙”)。 (2)下圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線。請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線。 (3)接通開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖所示，可得該電阻的測量值Rx＝＝________ Ω。(保留兩位有效數(shù)字) (4)若在(1)問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是________；若在(1)問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是______。(選填選項前的字母) A．電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值 B．電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值 C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值 D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值 (5)實驗中為減少溫度的變化對電阻率的影響，采取了以下措施，其中正確的是________。 A．多次測量U、I，畫UI圖像，再求R值 B．多次測量U、I，先計算R，再求R的平均值 C．實驗中通電電流不宜過大，通電時間不宜過長 D．多次測量U、I，先求U、I的平均值，再求R [答案] (1)B C 甲 (2)如圖所示 (3)5.2 (4)B D (5)C [由題引知要點謹記] 1．考查電表的選擇[對應第(1)題前兩空] (1)電流表的選擇 ①根據(jù)電路中的最大電流來選擇(如本題)。 ②根據(jù)用電器的額定電流來選擇。 (2)電壓表的選擇 ①根據(jù)被測電阻上的最大電壓來選擇(如本題)。 ②根據(jù)電源電動勢選擇。 2．考查電流表內、外接法的選擇[對應第(1)題第三空] (1)阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內接法。簡單概括為“大內偏大，小外偏小”。 (2)臨界值計算法： Rx<時，用電流表外接法； Rx>時，用電流表內接法。 (3)實驗試探法：按圖所示接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內接法。 3．考查實物圖連線[對應第(2)題] (1)總的原則：先串后并，接線到柱，注意量程和正負。 (2)對限流電路，只需用筆畫線當做導線，從電源正極開始，把電源、開關、滑動變阻器、“伏安法”部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負接線柱和量程，滑動變阻器應調到阻值最大處)。 (3)對分壓電路，應該先把電源、開關和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動頭的電勢高低，根據(jù)“伏安法”部分電表正負接線柱的情況，將“伏安法”部分接入該兩點間。(注意滑動變阻器應調到使“伏安法”部分所接兩點間阻值最小處) 4．考查電表讀數(shù)及數(shù)據(jù)處理[對應第(3)題] 電流表示數(shù)為0.50 A，電壓表示數(shù)為2.60 V，代入公式即可計算待測電阻的阻值，注意有效數(shù)字的要求。 5．考查伏安法測電阻的誤差分析[對應第(4)題] 內接法 外接法 電路圖 誤差原因 電流表分壓 U測＝Ux＋UA 電壓表分流 I測＝Ix＋IV 電阻測量值 R測＝Rx＋RA>Rx 測量值大于真實值 R測＝
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