《物理實(shí)驗(yàn)八 測(cè)定金屬的電阻率》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理實(shí)驗(yàn)八 測(cè)定金屬的電阻率（88頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)八測(cè)定金屬的電阻率 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法。2.掌握螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的使用和讀數(shù)方法。3.會(huì)用伏安法測(cè)電阻,進(jìn)一步測(cè)定金屬的電阻率?！緦?shí)驗(yàn)原理】1.螺旋測(cè)微器:(1)構(gòu)造:如圖,螺旋測(cè)微器的測(cè)砧A和固定刻度B固定在尺架C上,可動(dòng)刻度E、旋鈕D、微調(diào)旋鈕D是與測(cè)微螺桿F連在一起的,通過(guò)精密螺紋套在B上。(2)原理: 螺旋測(cè)微器的精密螺紋的螺距是0.5 mm,可動(dòng)刻度有50個(gè)等分刻度,可動(dòng)刻度旋轉(zhuǎn)一周,測(cè)微螺桿可前進(jìn)或后退0.5 mm,因此旋轉(zhuǎn)每個(gè)小分度,相當(dāng)于測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退 mm=0.01 mm?？梢?jiàn),可動(dòng)刻度每一小分度表示0.01 mm,所以螺旋測(cè)

2、微器可準(zhǔn)確到0.01 mm。由于還能再估讀一位,可讀到毫米的千分位,故又名千分尺。0.550(3)讀數(shù)及注意事項(xiàng):固定刻度數(shù)字單位是毫米,無(wú)數(shù)字一端是半毫米。測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出,不足半毫米部分由可動(dòng)刻度讀出。測(cè)量值=固定刻度讀數(shù)(mm)+可動(dòng)刻度格數(shù)(估讀一位)0.01(mm),最后換算單位。在讀固定刻度數(shù)時(shí),要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出?？床粶?zhǔn)時(shí),判斷方法是看可動(dòng)刻度接近0還是50?？蓜?dòng)刻度格數(shù)要估讀,即使固定刻度的零點(diǎn)正好與可動(dòng)刻度的某一刻度線對(duì)齊,可動(dòng)刻度格數(shù)小數(shù)部分要估讀為“0”。結(jié)果以毫米為單位,千分位有一位估讀數(shù)字,不能隨便丟掉。如圖所示,

3、固定刻度示數(shù)為2.0 mm,而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)為2.0 mm+15.00.01 mm =2.150 mm。2.游標(biāo)卡尺:(1)構(gòu)造:主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪),游標(biāo)尺上還有一個(gè)深度尺(如圖所示)。(2)用途:測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑。(3)原理:利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成。不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度,它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度的總長(zhǎng)度少1 mm。常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的,其精確度見(jiàn)下表:刻度格刻度格數(shù)數(shù)( (分度分度) )刻度總刻度總長(zhǎng)度長(zhǎng)度每小格與每

4、小格與1 mm1 mm的差的差值值精確度精確度( (可準(zhǔn)確到可準(zhǔn)確到) )10109 mm9 mm0.1 mm0.1 mm0.1 mm0.1 mm202019 mm19 mm0.05 mm0.05 mm0.05 mm0.05 mm505049 mm49 mm0.02 mm0.02 mm0.02 mm0.02 mm(4)讀數(shù):若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù),則記錄結(jié)果表示為(x+K精確度)mm。需要注意的是,不管是哪種卡尺,K值均不需要估讀。(5)如圖所示,有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1 mm,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一工件的

5、長(zhǎng)度,圖示的讀數(shù)為104 mm+0.050 mm=104.00 mm。3.伏安法測(cè)電阻:電流表內(nèi)接法和外接法的比較。4.電阻率的測(cè)定原理:(1)把金屬絲接入電路中,用伏安法測(cè)金屬絲的電阻,Rx= , 電路原理如圖所示。UI(2)用毫米刻度尺測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度l,用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑d,算出橫截面積S= 。(3)根據(jù)電阻定律R= ,得金屬絲電阻率= 。 2d4Sl2d U4Il【實(shí)驗(yàn)器材】被測(cè)金屬絲,直流電源(4 V),電流表(00.6 A),電壓表(03 V),滑動(dòng)變阻器(50 ),開關(guān),導(dǎo)線若干,螺旋測(cè)微器,毫米刻度尺。【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】1.直徑測(cè)定:用螺旋測(cè)微器(或游標(biāo)卡尺)在被

6、測(cè)金屬絲上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,求出其平均值d,計(jì)算出金屬絲的橫截面積S= 。 2d42.電路連接:按如圖所示的電路原理圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。3.長(zhǎng)度測(cè)量:用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度,反復(fù)測(cè)量不少于3次,求出其平均值l。4.U、I測(cè)量:把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大位置,電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后,閉合開關(guān)S,改變滑動(dòng)變阻器滑片位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表和電壓表示數(shù)I和U的值,填入表格中,斷開開關(guān)S。U UI I5.拆除實(shí)驗(yàn)線路,整理好實(shí)驗(yàn)器材?！緮?shù)據(jù)處理】1.求Rx:(1)計(jì)算法:用Rx= 分別算出各次的數(shù)值,再取平均值。UI(2)圖象法:

7、畫出U-I圖象,U-I圖象的斜率等于Rx。2.計(jì)算電阻率:將記錄的數(shù)據(jù)U、I、l、d的值代入電阻率計(jì)算式= 2xSd UR4I。ll【誤差分析】1.系統(tǒng)誤差:(1)采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí),由于采用的是電流表外接法,測(cè)量值小于真實(shí)值,使電阻率的測(cè)量值偏小。(2)由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫,會(huì)使金屬絲的電阻率變大,造成測(cè)量誤差。2.偶然誤差:(1)金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得到的,直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來(lái)源之一。(2)金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等均會(huì)帶來(lái)偶然誤差。【注意事項(xiàng)】1.螺旋測(cè)微器的使用:(1)測(cè)量前應(yīng)校對(duì)零點(diǎn):使測(cè)砧A與測(cè)微螺桿P并攏,觀察可動(dòng)刻度零刻線與固定刻

8、度的軸向線是否重合,以及可動(dòng)刻度的邊緣與固定刻度的零刻線是否重合。(2)測(cè)量時(shí),當(dāng)測(cè)微螺桿P將要接觸被測(cè)物體時(shí),要停止使用旋鈕K,改用微調(diào)旋鈕K,當(dāng)聽(tīng)到“咔、咔”聲時(shí),停止轉(zhuǎn)動(dòng),以避免P和被測(cè)物體間產(chǎn)生過(guò)大的壓力。(3)螺旋測(cè)微器應(yīng)估讀一位,即以mm作單位,讀到小數(shù)點(diǎn)后面第三位。2.測(cè)定金屬的電阻率:(1)測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度,即電壓表兩端點(diǎn)間的待測(cè)導(dǎo)線長(zhǎng)度,測(cè)量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直,反復(fù)測(cè)量三次,求其平均值。(2)閉合開關(guān)S之前,一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效阻值最大的位置。(3)電流不宜太大(電流表用00.6 A量程),通電時(shí)間不宜太長(zhǎng),以免金屬絲溫度升高,導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變大。熱

9、點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)【典例1】某同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬板的厚度。該螺旋測(cè)微器校零時(shí)的示數(shù)如圖甲所示,測(cè)量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖乙所示。圖甲所示讀數(shù)為_mm,圖乙所示讀數(shù)為_mm,所測(cè)金屬板的厚度為_mm。導(dǎo)學(xué)號(hào)04450179 【規(guī)范解答】依據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)的基本原理,0.5毫米以上的值在主尺上讀出,而在螺旋尺上要估讀到千分之一毫米,則圖甲讀數(shù)為0.010 mm,圖乙讀數(shù)為6.870 mm,故金屬板的厚度d=6.870 mm-0.010 mm=6.860 mm。答案:0.010(0.009或0.011也對(duì))6.870(6.869或6.871也對(duì))6.860(6.8586.862)【強(qiáng)化訓(xùn)練

10、】1.用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量某工件的內(nèi)徑時(shí),示數(shù)如圖甲所示,由圖可知其長(zhǎng)度為_cm;用螺旋測(cè)微器測(cè)量某圓柱體的直徑時(shí),示數(shù)如圖乙所示,由圖可知其直徑為_mm。 【解析】游標(biāo)卡尺讀數(shù)50 mm+0.053 mm=50.15 mm=5.015 cm。螺旋測(cè)微器讀數(shù)4.5 mm+0.0120.0 mm=4.700 mm。答案:5.0154.7002.電流表量程一般有兩種00.6 A,03 A;電壓表量程一般有兩種03 V,015 V。如圖所示:(1)接03 V量程時(shí)讀數(shù)為_V。 (2)接015 V量程時(shí)讀數(shù)為_V。 (3)接03 A量程時(shí)讀數(shù)為_A。 (4)接00.6 A量程時(shí)讀數(shù)為_A。 【解析

11、】(1)電壓表接03 V量程時(shí),指針指到1.9 V附近,還不到1.9,故讀數(shù)為1.88 V。(2)電壓表接015 V量程時(shí),指針指到9.5 V附近,不到9.5,故讀數(shù)為9.4 V。(3)電流表接03 A量程時(shí),指針指到0.8 A處,故讀數(shù)為0.80 A。(4)電流表接00.6 A量程時(shí),指針指到0.16 A處,故讀數(shù)為0.16 A。答案:(1)1.88(2)9.4(3)0.80(4)0.16【反思?xì)w納】關(guān)于電流表和電壓表的讀數(shù)(1)若刻度盤上每一小格為:1,0.1,0.001時(shí),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(shí),只需估讀到最小刻度值的

12、位數(shù)。熱點(diǎn)二圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)物連接【典例2】在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50 cm。導(dǎo)學(xué)號(hào)04450180(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖(a)所示,其讀數(shù)應(yīng)為_ mm(該值接近多次測(cè)量的平均值)。 (a)(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx,實(shí)驗(yàn)所用器材為:電池組(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻約1 )、電流表(內(nèi)阻約0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動(dòng)變阻器R(020 ,額定電流2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,記錄數(shù)據(jù)如表所示:次次數(shù)數(shù)1 12 23 34 45 56

13、67 7U/VU/V 0.100.10 0.300.30 0.700.70 1.001.00 1.501.50 1.701.70 2.302.30I/AI/A0.020.020 00.060.060 00.160.160 00.220.220 00.340.340 00.460.460 00.520.520 0由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,他們測(cè)量Rx是采用圖(b)中的_(選填“甲”或“乙”)圖。 (3)圖(c)是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)(2)所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不致被燒壞。(4)這個(gè)

14、小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖(d)所示,圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),并描繪出U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=_(保留兩位有效數(shù)字)。 (5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為_(填選項(xiàng)前的符號(hào))。 A.110-2 mB.110-3 mC.110-6 mD.110-8 m(6)(多選)任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差。本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn),下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是_。 A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí),由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.由電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)

15、算在內(nèi),可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差D.用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差【解題指導(dǎo)】利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)步驟:(1)根據(jù)原理列表達(dá)式,器材不同,所列表達(dá)式就不同。(2)變形,變成y=kx形式的直線方程。(3)根據(jù)斜率或截距求所求量,通過(guò)判斷圖象是不是直線達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康??！疽?guī)范解答】(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0 mm+0.01 mm39.7=0.397 mm(0.3960.399 mm之間均正確)。(2)考慮到實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)中電壓表示數(shù)從0.10 V開始,非常小,應(yīng)考慮使用滑動(dòng)變阻器分壓式接法,故采用的是圖甲的電路設(shè)計(jì)方案。(3)連圖時(shí)注意滑動(dòng)變阻器的分壓式接法,注意電流表和電壓表

16、的正、負(fù)極。(4)將第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)標(biāo)出來(lái)后,畫出一條直線,舍去第6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),讓直線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),計(jì)算出圖線斜率為4.5(4.34.7之間均正確),即為金屬絲的阻值。(5)根據(jù)電阻定律Rx= ,代入數(shù)據(jù)計(jì)算得到電阻率110-6 m,C對(duì)。24SDll(6)由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差,A錯(cuò);電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差,B錯(cuò);由于該實(shí)驗(yàn)原理未考慮電表內(nèi)阻造成的誤差,因此將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由于測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差,C對(duì);通過(guò)U-I圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)已經(jīng)直觀地舍去了第6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),且多次測(cè)量后畫直線的目的就是取平均值,因此用U-I圖象處理數(shù)據(jù)更好

17、地減小了偶然誤差,D對(duì)。答案:(1)0.397(0.3960.399均可)(2)甲(3)如圖所示(4)如圖所示4.5(4.34.7均可)(5)C(6)C、D【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.要測(cè)定一個(gè)未知電阻Rx,實(shí)驗(yàn)室提供以下器材:待測(cè)電阻Rx,阻值約為2 ,額定電流為2 A電流表A1量程為0.6 A,內(nèi)阻r1=0.5 電流表A2量程為3.0 A,內(nèi)阻r2約為0.1 變阻器R1,電阻變化范圍為010 變阻器R2,電阻變化范圍為01 k定值電阻R3=10 定值電阻R4=100 電源電動(dòng)勢(shì)E約為9 V,內(nèi)阻很小開關(guān)S,導(dǎo)線若干要求實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量盡可能準(zhǔn)確,改變滑動(dòng)變阻器的阻值,在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組A1、A2的讀

18、數(shù)I1、I2,然后利用I1-I2圖象求出未知電阻的阻值Rx。(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)該選_,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_。 (2)請(qǐng)?jiān)趫D甲中補(bǔ)充完整實(shí)物連線電路。(3)I1-I2圖象如圖乙所示,若圖線斜率為k,則電阻Rx=_。(用題中所給字母表示) 【解析】(1)電流表A1與定值電阻串聯(lián)作為電壓表使用,可串聯(lián)定值電阻R3=10 ,改裝成量程為6.3 V的電壓表。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法,故選擇滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍小的R1。(2)由于待測(cè)電阻較小,應(yīng)采用電流表外接法。(3)待測(cè)電阻兩端電壓U=I1(r1+R3),待測(cè)電阻中電流I=I2-I1,由歐姆定律得Rx= ,聯(lián)立解得I1= 對(duì)比題目中給

19、的I1-I2圖象,I1-I2圖象的斜率大小k= ,解得 UIx213xRIrRR。x13xRrRR13xk rRR1 k（）。答案:(1)R3R1(2)如圖所示:(3) 13k rR1 k2.(2018福州模擬)國(guó)標(biāo)(GB/T)規(guī)定自來(lái)水在15 時(shí)電阻率應(yīng)大于13 m。某同學(xué)利用圖甲電路測(cè)量15 自來(lái)水的電阻率,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管,細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來(lái)水的水量,玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)器材還有:電源(電動(dòng)勢(shì)約為3 V,內(nèi)阻可忽略),電壓表V1(量程為03 V,內(nèi)阻很大),電壓表V2(量程為03 V,內(nèi)阻很大),

20、定值電阻R1(阻值4 k),定值電阻R2(阻值2 k),電阻箱R(最大阻值9 999 ),單刀雙擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干,游標(biāo)卡尺,刻度尺。實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑d;B.向玻璃管內(nèi)注滿自來(lái)水,并用刻度尺測(cè)量水柱長(zhǎng)度L;C.把S撥到1位置,記錄電壓表V1示數(shù);D.把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同,記錄電阻箱的阻值R;E.改變玻璃管內(nèi)水柱長(zhǎng)度,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D,記錄每一次水柱長(zhǎng)度L和電阻箱阻值R;F.斷開S,整理好器材。(1)測(cè)玻璃管內(nèi)徑d時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙,則d=_mm。 (2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達(dá)式為Rx=_(用R1、R2、R表示

21、)。 (3)利用記錄的多組水柱長(zhǎng)度L和對(duì)應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù),繪制出如圖丙所示的R- 關(guān)系圖象。自來(lái)水的電阻率=_m(保留兩位有效數(shù)字)。 (4)本實(shí)驗(yàn)中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則自來(lái)水的電阻率測(cè)量結(jié)果將_(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。 1L【解析】(1)由圖可知,游標(biāo)尺上零刻度與主尺刻度線對(duì)齊,則讀數(shù)為30.00 mm。(2)由題意得 ,故Rx= 。(3)Rx= ,故R= ,根據(jù)圖中的斜率代入數(shù)據(jù)可得14 m。12xRRRR12RRR2LLdS( )2212RR d 14L(4)若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則電壓表和電阻R1并聯(lián)后阻值偏小,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還是代入R1的數(shù)據(jù),故數(shù)據(jù)代入偏大

22、,則電阻率測(cè)量結(jié)果也偏大。答案:(1)30.00(2) (3)14(4)偏大12RRR熱點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新【典例3】(2016全國(guó)卷)某同學(xué)利用圖甲所示電路測(cè)量量程為2.5 V的電壓表 的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99999.9),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50 ),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5 k),直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V),開關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下:按電路原理圖甲連接線路;將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖甲中最左端所對(duì)應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S;調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表滿偏;保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.

23、00 V,記下電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉?wèn)題:導(dǎo)學(xué)號(hào)04450181(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器_(選填“R1”或“R2”)。 (2)根據(jù)圖甲所示電路將圖乙中實(shí)物圖連線。(3)實(shí)驗(yàn)步驟中記錄的電阻箱阻值為630.0 ,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為_(結(jié)果保留到個(gè)位)。 (4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為_(填正確答案標(biāo)號(hào))。 A.100 AB.250 AC.500 AD.1 mA【創(chuàng)新方向分析】(1)測(cè)量對(duì)象的變遷:電阻測(cè)量對(duì)象由定值電阻變?yōu)殡姳韮?nèi)阻。(2)實(shí)驗(yàn)原理的變遷:由伏安法變?yōu)榘肫ā！疽?guī)范解答】(1)由于電壓表的

24、總電阻較大,根據(jù)并聯(lián)電路電壓分配特點(diǎn),只有當(dāng)滑動(dòng)變阻器電阻較小時(shí),調(diào)節(jié)變阻箱電阻,才能近似認(rèn)為接入滑動(dòng)變阻器的并聯(lián)支路總電壓不變化,即滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值小的,即選R1。(2) 實(shí)物圖連線如圖所示(3)近似認(rèn)為電壓表所在電路的總電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路中分壓規(guī)律: 則RV=4R=2 520 (4)由歐姆定律可知,I滿= 1 mA,故選D。答案:(1)R1(2)見(jiàn)解析圖(3)2 520(4)DV2 V2.5 V 2.00 VRRU2.5 AR2520滿 【反思?xì)w納】測(cè)量電阻的其他方法1.替代法測(cè)電阻如圖所示,先讓待測(cè)電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動(dòng)勢(shì)恒定的電源上,讀出電流表示數(shù)I;然后將電阻箱與電流表串

25、聯(lián)后接到同一電源上,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)仍為I,則電阻箱的讀數(shù)即等于待測(cè)電阻的阻值。2.比較法(含電橋法)測(cè)電阻如圖所示,讀得電阻箱R1的阻值及 的示數(shù)I1、I2,可得Rx= 。如果考慮電流表內(nèi)阻的影響,則I1(Rx+RA1)=I2(R1+RA2)。211I RI3.半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻電路圖如圖所示實(shí)驗(yàn)步驟:(1)斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R0,使 的示數(shù)滿偏為Ig;(2)保持R0不變,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R,使 的示數(shù)為 ;(3)由上可得RA=R。gI24.半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻(1)開關(guān)S1、S2均斷開的情況下,先將R0的滑片P調(diào)至a端,然后閉合S1、S2,調(diào)節(jié)R0,使電壓表指針偏轉(zhuǎn)

26、到滿刻度。(2)斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)R的阻值,使電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半。此時(shí)電阻箱R接入電路中的阻值為被測(cè)電壓表的內(nèi)阻測(cè)量值?！緩?qiáng)化訓(xùn)練】常見(jiàn)測(cè)電阻的方法有:伏安法、伏阻法、安阻法、替代法、半偏法、歐姆法等?，F(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上有下列器材:A.待測(cè)電阻R(阻值約10 k)B.滑動(dòng)變阻器R1(01 k)C.電阻箱R0(99 999.9 )D.電流計(jì)G(500 A,內(nèi)阻不可忽略)E.電壓表V(3 V,內(nèi)阻約3 k)F.直流電源E(3 V,內(nèi)阻不計(jì))G.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖a所示的測(cè)量電路,請(qǐng)指出他的設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題(指出兩處即可):_; _。 (2)乙同學(xué)用圖b所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)趫D

27、c中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實(shí)物電路的連接;將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭移到_(選填“左” 或“右”)端,再接通開關(guān)S;保持S2斷開,閉合S1,調(diào)節(jié)R1使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)至某一位置,并記下電流I1; 斷開S1,保持R1不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R0使得電流計(jì)讀數(shù)為_時(shí),R0的讀數(shù)即為待測(cè)電阻的阻值。 (3)丙同學(xué)查得電流計(jì)的內(nèi)阻為Rg,采用圖d進(jìn)行實(shí)驗(yàn),改變電阻箱電阻,讀出電流計(jì)相應(yīng)的示數(shù)I,由測(cè)得的數(shù)據(jù)作出 -R0圖象如圖e所示,圖線縱軸截距為m,斜率為k,則待測(cè)電阻R的阻值為_。 1I【解析】(1)題圖a采用伏安法測(cè)電阻,當(dāng)待測(cè)電阻遠(yuǎn)大于靈敏電流計(jì)的內(nèi)電阻時(shí),靈敏電流計(jì)應(yīng)內(nèi)接以減小實(shí)驗(yàn)誤差;由于滑動(dòng)變阻器全

28、值電阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻,采用限流式接法時(shí),調(diào)節(jié)滑片位置,電路總電阻變化不大,因此電壓表、靈敏電流計(jì)示數(shù)變化不大,無(wú)法用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法。(2)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法時(shí),接通電路前應(yīng)使待測(cè)電路兩端電壓為零,所以R1滑片初始位置應(yīng)在左端;應(yīng)用替代法測(cè)電阻時(shí),應(yīng)使電流值不變,所以調(diào)節(jié)R0使得電流計(jì)讀數(shù)為I1 以達(dá)到等效替代的作用。(3)由閉合電路歐姆定律可知,I= ,變形后可得: ,結(jié)合圖象可知,圖象斜率k= ,縱軸截距m= (R+Rg),解兩式得:R= -Rg。0gERR R 0g111R(R R )IEE1E1Emk答案: (1)靈敏電流計(jì)外接滑動(dòng)變阻器采用限流式接法(2)如圖所示左I1(3) -Rgmk