人教版高考物理一轮复习第8章恒定电流实验10测定金属丝的电阻率课件

这是一份人教版高考物理一轮复习第8章恒定电流实验10测定金属丝的电阻率课件，共45页。PPT课件主要包含了长度l，螺旋测微器，外接法，考点一，教材原型实验，2×10－8，考点二，实验拓展创新，50mm，半导体材料等内容，欢迎下载使用。

1 实验知识·自主回顾
2．实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，_____________，毫米刻度尺。3．实验步骤(1)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d。(2)连接好用伏安法测电阻的实验电路。
(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l。(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值_______的位置。(5)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I、U的值，记录在表格内。(6)将测得的Rx、l、d值，代入公式R＝______和S＝_____中，计算出金属丝的电阻率。
5．误差分析(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，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_______真实值，使电阻率的测量值_______。(3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。(4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变_____，造成测量误差。
6．注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表_________。(2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端。(3)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被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。
(4)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。(5)闭合开关之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值_______的位置。(6)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。(7)若采用图像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。
2 核心考点·重点突破
　(2019·江苏卷，11)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下：(1)螺旋测微器如甲图所示。在测量电阻丝的直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动____(选填“A”“B”或“C”)，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。
(2)选择电阻丝的_______(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。(3)图乙中Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图丙实物电路中的正确位置。
请根据表中的数据，在方格纸上作出U2-I2图像。
[答案]　(5)由此，可求得电阻丝的Rx＝_________________________Ω。根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。
23.5(23.0～24.0都算对)　
[解析]　(1)旋转微调旋钮C。(2)电阻丝的粗细不一定均匀，为保证测量结果准确，应在不同位置测直径，然后取平均值作为测量值。(3)滑动变阻器采用分压式接入电路，注意线不能交叉，如答案图所示。(4)将所给的5组数据标注在U-I图像中，用过原点的直线把它们连在一起，让尽可能多的点在直线上。
〔变式训练1〕(2021·重庆一中期末)小明同学想测量某段铜导线的电阻率，进行了如下实验。(1)如图甲所示，采用绕线法用毫米刻度尺测得10匝铜导线直径和为_______ cm。
(2)现取长度为L＝100 m的一捆铜导线，欲测其电阻，在实验前，事先了解到铜的电阻率很小，在用伏安法测量其电阻时，设计了如图乙所示的电路，则电压表的另一端应接____(填“a”或“b”)，测量得电压表示数为4.50 V，而电流表选择0～3.0 A量程，其读数如图丙所示，则其读数为_______ A，可得铜的电阻率为_____________ Ω·m(计算结果保留两位有效数字)。
小明参考课本上的信息(如图丁所示)，发现计算得到的电阻率与表中所给出的数据有一些偏差，但是实验的操作已经十分规范，测量使用的电表也已尽可能校验准确，请写出一条你认为造成这种偏差的可能原因是__________________________________________________。
电流较大，实验过程中铜导线的温度明显超过了20 ℃　
(2020·河北承德一中期中)(1)某同学在实验室测定金属丝电阻率的实验中，用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示，可知其长度为____________；如图乙所示，用螺旋测微器测金属丝的直径，测量值为_________________________ mm。
10.501(10.500～10.502)　
(2)影响材料电阻率的因素很多，一般情况下金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小。某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件P，测量元件P中通过的电流随两端电压从零开始逐渐增大过程中的变化规律。图丙是他们按设计好的电路连接的部分实物图，请添加两根导线，使电路完整。
(4)若可供选择的滑动变阻器有R1(最大阻值为2.5 Ω，允许通过的最大电流为0.25 A)、R2(最大阻值为5 Ω，允许通过的最大电流1.5 A)，则本实验应该选用的滑动变阻器为_____(填器材前的编号)。(5)把元件P接入如图戊所示的电路中，已知定值电阻R阻值为4 Ω，电源电动势为2 V，内阻不计，则该元件实际消耗的电功率为___________________W。
0.25(0.24～0.26)　
[解析]　(1)游标卡尺测得金属丝的长度为101 mm＋10×0.05 mm＝101.50 mm；螺旋测微器的读数为10.5 mm＋0.1×0.01 mm＝10.501 mm。
(3)将各个数据点描点，用平滑的曲线连接各点可得元件的I－U图像，如图乙所示。
(4)由于电压要求从零开始调，所以滑动变阻器应采用分压式接法，R1允许通过的最大电流为0.25 A，不符合题干要求，故选R2。(5)将R视为电源内阻，在表示元件P的I－U图像中同时作出表示电源的I－U图像，如图丙所示，读出两图线的交点即工作点的坐标为I＝0.25 A，U＝1.0 V，所以元件P消耗的功率为P＝UI＝1.0×0.25 W＝0.25 W(0.24－0.26 W)。
3 2年高考·1年模拟
1．(2020·课标Ⅰ，22)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5 Ω。该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U－I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。回答下列问题：(1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在_______(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断，由图线_____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为_______ Ω(保留1位小数)。(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为_______ Ω(保留1位小数)。
2．(2019·天津卷，9(3))现测定长金属丝的电阻率。①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是__________________________ mm。
0.200(0.196～0.204均可)　
②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100 Ω，画出实验电路图，并标明器材代号。电源E(电动势10 V，内阻约为10 Ω)电流表A1量程0～250 mA，内阻R1＝5 Ω)电流表A2(量程0～300 mA，内阻约为5 Ω)滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)开关S及导线若干
[答案]　③某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝_____。从设计原理看，其测量值与真实值相比_______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
3．(2020·云南西双版纳期末)在“用伏安法测定一条金属丝(总电阻约10 Ω)的电阻率”的实验中。(1)某同学用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示，可读得d＝________ mm。
(2)他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在金属丝上夹上一个小金属夹P，移动金属夹P的位置，从而改变接入电路中金属丝的长度。把这样的装置接入实验电路中，如图乙所示。但他连接线路时却出现了两处错误，请用“×”标在错误的导线上，再用笔画线代替导线给予改正。
金属丝电阻率与横截面积之比　
[解析]　(1)螺旋测微器读数为0.5 mm＋0.225 mm＝0.725 mm。(2)如图所示，由于电流表内阻和待测金属丝电阻更接近，故电流表需要外接，电压表测量连入电路部分的金属丝两端的电压；滑动变阻器采用限流接法，应在上、下接线柱上分别连接。