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1、第2课时实验：测定导体的电阻率对应学生用书P47考点一仪器的选择和电路的设计1.某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为2 ，为提高测量的精确度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(用Rx表示)的电阻。A电源(提供的电压U0为3.0 V)B电压表V1(量程为03.0 V，内阻约为2 k)C电压表V2(量程为015.0 V，内阻约为6 k)D电流表A1(量程为00.6 A，内阻约为1 )E电流表A2(量程为03.0 A，内阻约为0.1 )F滑动变阻器R1(最大阻值10
2、 ，额定电流2.0 A)G滑动变阻器R2(最大阻值1 k，额定电流1.0 A)H定值电阻R0(阻值为3 )I开关S一个，导线若干(1)为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的虚线框中。(2)实验时电压表选_，电流表选_，滑动变阻器选_(只填代号)。(3)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为_。答案(1)图见解析(2)BDF(3)解析(1)比较电压表内阻、电流表内阻和待测电阻的大小关系，可得测量电路必须用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法和限流式接法均可(如图所示)。(2)电源电压为3.0 V，考虑到电压表的量程和精确度两个因素，
3、电压表应选V1；干路中电流的最大值Imax A0.6 A，电流表应选A1；考虑到实验的准确性，滑动变阻器应选R1。(3)由R得：。考点二数据处理和实物图的连线2.用伏安法测量电阻R的阻值，并求出电阻率。给定电压表(内阻约为50 k)、电流表(内阻约为40 )、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250 )及导线若干(要求测量电流、电压能从0开始调节)。(1)在虚线框中画出测量R的电路图。(2)图中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：_。(3)求出的电阻值R_。(保留三位有效数字)(4)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用50分度的游标卡尺测量其长度与直
4、径，结果分别如图甲、乙所示。由图可知其长度为_，直径为_。(5)由以上数据可求出_。(保留三位有效数字)答案(1)图见解析(2)见解析(3)229 (221237 均正确)(4)0.800 cm0.190 cm(5)8.11102 m解析(1)由于Rx ，应采用电流表外接法，要求测量电流、电压从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法。如图所示。(2)作UI直线，使其过原点，舍去左起第2个点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧；求该直线的斜率k，则Rk。(3)在图象中的直线上取两点，求出斜率kR229 。(4)图甲读数l0.800 cm00.800 cm，图乙读数d1450.02 mm0.
5、190 cm。(5)由R，得 m8.11102 m。对应学生用书P481(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，关于误差下列说法中正确的是()A电流表采用外接法，将会使测真B电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了金属丝分压的减小而引起测量误差C由可知I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起的测量误差D由可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量答案CD解析电流表采用外接法时，由于电压表的分流作用会引起测量误差，使I测I真，由R可知R测R真，即测真，A、B错误；由可知要测量的物理量是d、U、I和l，都会引起测量误差，且直径d在公式中是平方关系，所以影响最大，C、D正确。2某同学用伏安法测量
6、导体的电阻，现有量程为3 V、内阻约为3 k的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 的电流表。采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5 。(1)测R1阻值的最优连接方式为导线连接_(填“a”或“b”)、导线连接_(填“c”或“d”)。(2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为_。U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的，若测R2的阻值，则最优的连线应选_(填选项)。A连接a，连接c B
7、连接a，连接dC连接b，连接c D连接b，连接d答案(1)ad(2)如图所示4.44.7(3)B解析(1)因电压表的内阻远大于待测电阻R1的阻值，则电流表采用外接法，而滑动变阻器应采用分压式接法，故测R1阻值的最优连接方式为导线连接a，导线连接d。(2)建立坐标系描点连线如答图所示，则R2 4.4 。(3)根据电阻定律可得，R，故R2R1，要测R2的阻值，与测量R1一样，最优的连线应连接a，连接d，B正确。3某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图a所示，测量金属板厚度时的示数如图b所示。图a所示读数为_ mm，图b所示读数为_ mm，所测金属板的厚度为_ mm。
8、答案0.010(0.009或0.011也对)6.870(6.869或6.871也对)6.860(6.8586.862) 解析依据螺旋测微器读数的基本原理，0.5毫米以上的值在主尺上读出，而在螺旋尺上要估读到千分之一毫米，则图a读数为0.010 mm，图b读数为(6.537.00.01) mm6.870 mm，故金属板的厚度d6.870 mm0.010 mm6.860 mm。4在“测定金属丝的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径d时的刻度如图1所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 ，用伏安法测出金属丝的电阻R，然后由R算出该金属丝的电阻率。(1)从图1中可以读出该金属丝的
9、直径d_mm。(2)为了测量该金属丝的电阻，实验小组取来两节干电池，如图2所示，将金属丝拉直后两端固定在带有刻度的绝缘底座两端的接线柱上，底座的中间有一个可沿金属丝滑动的金属触头P，触头上固定了接线柱，按下P时，触头才与金属丝接触，触头的位置可以从刻度尺上读出。实验采用的电路原理图如图3所示。请根据该原理图，用笔画线代替导线将实物图(图4)连接成实验电路。(3)闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变P的位置，得到几组U、I、L的数据，用R计算出相应的电阻值后作出LR图线如图5所示。取图线上两个点间数据之差L和R，若金属丝直径为d，则该金属丝的电阻率_。答案(1)1.700(2)见解析(3)解析(1)由螺旋测微器的读数规则可知该金属丝的直径d1.5 mm20.00.01 mm1.700 mm。(2)实物连接图如图所示：(3)由R可得，又因为，所以有，所以有S。