小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com实验2金属丝电阻率的测量[学习目标]1.掌握测量金属丝电阻率的实验原理和方法.2.了解伏安法测电阻的思路及实验数据的处理方法.一、实验思路设计实验电路,如图1,取一段金属电阻丝连接到电路中,测出电阻丝的电阻R、长度l和直径d(S=),由R=ρ得:ρ=(用R、S、l表示)=(用R、d、l表示),从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率.图1二、物理量的测量1.电阻的测量根据伏安法测电阻的思想:用电压表测电阻丝两端的电压,用电流表测电阻丝中的电流,读出多组电压、电流值,通过U-I图像求R.2.电阻丝有效长度的测量用刻度尺测量电阻丝接入电路的有效长度l.反复测量多次,得到有效长度的平均值.3.电阻丝直径的测量电阻丝比较细,所以我们采用累积的方法测量,或选取螺旋测微器或游标卡尺来测量电阻丝的直径d.在不同位置测量三次,取平均值d后,根据S=πd2计算出电阻丝的横截面积S.三、数据分析1.数据处理(1)公式法求电阻:测量多组电流、电压值,求出对应的电阻后取平均值,不能对电流、电压取平均值.(2)图像法求电阻:作出U-I图像,由图像的斜率求出电阻值,在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要让各点均匀分布在直线的两侧,个别偏离较远的点可以不予考虑.(3)计算导体的电阻率:将三个测量值代入公式ρ==即可求电阻丝的电阻率.2.误差分析小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com(1)电阻丝通电时温度升高,使所测电阻率比常温下电阻率略大.(2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确.一、实验原理和操作在“测定金属丝的电阻率”的实验中:(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其示数如图2所示,则该金属丝直径的测量值d=________mm.图2(2)请根据如图3甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实验器材连接起来,并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小.图3(3)若通过测量可知,金属丝的长度为l,直径为d,通过金属丝的电流为I,对应金属丝两端的电压为U,由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=________.(用题目所给字母和通用数学符号表示)答案(1)0.384(0.383~0.385均可)(2)见解析图(3)解析(1)螺旋微器固定刻度示零,可刻度示测数为动数为38.4×0.01mm=0.384mm,故d=0.384mm.(2)接法如所示.图(3)根据姆定律有欧Rx=,又Rx=ρ,S=,立可得联ρ=.二、实验数据处理在“测定金属丝的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图4所示,其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值).图4(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为电池组(3V)、电流表、电压表、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材按照图5正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:图5次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520(3)图6是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图,补充完成图中实物间的连线.图6(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U-I坐标系,如图7所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=________Ω(保留两位有效数字).图7小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________.A.1×10-2Ω·mB.1×10-3Ω·mC.1×10-6Ω·mD.1×10-8Ω·m答案(1)0.398(0.397~0.399均正确)(3)见解析图(4)见解析图4.4(4....