第4课时实验：测定金属导体电阻率电阻的测量【要点导学】1．滑动变阻器的两种接法：在图7-4-1中分别画出限流接法和分压接法．并讨论两种接法的好处。图7-4-12．伏安外接法和内接法的区别是什么?在图7-4-2中画出电路图并进行误差分析。图7-4-23.游标卡尺和螺旋测微仪的读数。（1）游标卡尺：① 以游标尺零刻线位置为准，在主尺上读取毫米数Ｌ．② 看游标尺上第几条刻线与主尺上的某一刻线（不管是第几条刻线）对齐，从游标上读出毫米以下的小数为，式中为与主尺某刻线对齐的游标尺第条刻线，为该游标卡尺的精度．③ 得出读数为．注意点：① 游标卡尺的精度分三种：游标尺10分度的精度为0.1mm，20分度的精度为0.05mm，50分度的精度为0.02mm；② 游标卡尺不需要估读．（2）螺旋测微器：螺旋测微器读数时，先从固定刻度上读出露出的刻度值，注意固定刻度上有整毫米和半毫米两行刻度线，若半毫米刻度线未露出，则只读其整毫米部分，若半毫米刻度线已露出，则连同半毫米读出；再读可动刻度部分的读数，看可动刻度转过多少，即可动读数，再乘以精确度，两者相加即为被测物体长度．用公式表示为L＝A＋0.01mm×n．式中L为被测物体长度的测量值，A为固定刻度的读数，n为可动刻度上的读数，n要估读，单位全部用毫米．【典型例题】【例1】如图7-4-3所示，游标卡尺的示数为cm；螺旋测微器的示数为mm．图7-4-3【例2】某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值．(1)现有电源(4V，内阻可不计)，滑动变阻器(0～50Ω，额定电流2A4\n)，开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表(0～3A，内阻约0.025Ω)B．电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω)C．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)D．电压表(0～15V，内阻约15kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用下图中的________(选填“甲”或“乙”)(2)下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成实物间的连线．(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx＝＝________Ω(保留两位有效数字)．(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________．(选填选项前的字母)A．电流表测量值小于流经Rx的电流值B．电流表测量值大于流经Rx的电流值C．电压表测量值小于Rx两端的电压值D．电压表测量值大于Rx两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映U－x关系的示意图中正确的是________．【例3】某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极（接触电阻不计），两电极相距L＝0.700m，其间充满待测的导电溶液．用如下器材进行测量：电压表（量程15V，电阻约30kΩ）、电流表（量程300μＡ，内阻约50Ω）、滑动变阻器（100Ω，１Ａ）、电池组（电动势E＝12V，内阻r＝6Ω）、单刀单掷开关一个、导线若干．下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图乙所示．图7-5-6丙4\n根据以上所述请回答下面的问题：（1）玻璃管内径d的测量值为cm；（2）根据表中数据在图丙坐标中已描点，请作出U-I图象，根据图象求出电阻R＝Ω（保留两位有效数字）；（3）计算导电溶液的电阻率的表达式是ρ＝（用R、d、L表示），测量值为Ω·ｍ（保留两位有效数字）；（4）请在图甲中补画出未连接的导线．【例4】在“测定金属的电阻率”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所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)．(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为：电池组(电动势3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、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正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用下图中的______图(选填“甲”或“乙”)．(3)下图是测量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置于变阻器的一端．请根据(2)所选的电路图，补充完成实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，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)．(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)．A．1×10－2Ω·mB．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·mD．1×10－8Ω·m4\n第4课时实验：测定金属导体电阻率电阻的测量（作业）1.用伏安法测量某电阻Rx阻值，现有实验器材如下：直流电源E：电动势3V，内阻不计待测电阻Rx（阻值大约为5Ω，额定功率为1.8W）电流表A1（0~0.6A，内阻约为0.02Ω）电流表A2（0~3A，内阻约为0.05Ω）电压表V1（0~3V，内阻约为3kΩ）图7-4-7电压表V2（0~15V，内阻约为15kΩ）滑动变阻器R1（0~20Ω）滑动变阻器R2（0~500Ω）（1）待测电阻Rx额定电压约为；额定电流约为多大；（2）为了较准确测量Rx阻值，保证器材的安全，且操作方便，电流表、电压表、滑动变阻器应选择，并在方框内7-4-7画出实验电路图。2.某待测电阻Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A．电流表A1（量程150mA，内阻约为10Ω）B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω）C．定值电阻R0=100Ω图7-4-8D．滑动变阻器R，最大阻值约为10ΩE．电源E，电动势E=4V（内阻不计）F．电键S及导线若干（1）根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3，请你在虚线框内7-4-8画出测量Rx的一种实验原理图（图中元件使用题干中相应英文字母符号标注）。（2）实验时电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，用已知的和测得的物理量表示Rx=__________。（用字母表示）3.图甲为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现要测量该材料的电阻率:(1)首先用多用电表的欧姆挡(倍率为×100Ω)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数R=Ω.图7-4-9(2)用螺旋测微器测量此新型导电材料棒直径d,测量结果如图丙所示，则d=mm.；(3)采用以下器材用伏安法尽可能准确地测量其电阻:A.电流表:量程为0.6A，内阻约为0.2Ω；B.电压表:量程为3V，内阻约为3kΩ;C.滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1A；D.电源E：电动势6V；E.电键S,导线若干，请在方框7-4-9中画出实验原理电路图。(4)如果(3)实验电路中电流表示数为I,电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d,则该材料的电阻率ρ=(用I、U、L、d表示）。4
