核心考点 实验八:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 实验九:描绘小电珠的伏安特性曲线 实验十:测定电源的电动势和内阻 实验十一:练习使用多用电表 实验十二:传感器的简单使用 考纲要求 1.要求会正确使用的仪器主要有:游标卡尺、螺旋测微器、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等 2.要求认识误差问题在实验中的重要 1
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考点1 测定金属的电阻率 (同时练习使用螺旋测微器)
1.基本实验要求 (1)实验原理
根据电阻定律公式知道只要测量出金属丝的长度和它的直径d,计算出横截面积S,并用伏安法测出电阻Rx,即可计算出金属丝的电阻率。
(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(50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,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最大的位置。
⑤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和U的值,填入记录表格内。 ⑥将测得的Rx、l、d值,代入公式
(4)电流表、电压表测电阻两种方法的比较
中,计算出金属丝的电阻率。
电路图 误差原因 电流表内接法 电流表外接法 电压表分流I测=Ix+IV 电流表分压U测=Ux+UA 电阻测量值 R测?U测I测=Rx+RA>Rx 2.规律方法总结 (1)伏安法测电阻的电路选择 ①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若Rx较小,宜采用电流表外接法;若Rx较大,宜采用电流表内接法。 ②临界值计算法 Rx ③实验试探法:按图接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大变化,而电流表示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表示数有较大的变化,而电压表示数变化不大,则可采用电流表内接法。 (2)注意事项 ①先测直径,再连电路:为了方便,测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。 ②电流表外接法:本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法。 ③电流控制:电流不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属丝温度过高,导致电阻率在实验过程中变大。 (3)误差分析 ①若为内接法,电流表分压。 ②若为外接法,电压表分流。 ③长度和直径的测量。 3.仪器选择的基本思路 (1)优先考虑安全因素 各电表的实际读数不能超过其量程,电阻类元件中的实际电流(或电压)不能超过其允许的最大电流(或电压)。实际处理过程中,需要估算回路中的最大电流(一般假设滑动变阻器采用限流式接法时进行估算)。如:用伏安法作出标有“6 V,0.6 W”字样的小灯泡的U–I图象,而实际加在小灯泡两端的电压的最大值不能超过6 V。 (2)考虑读数误差因素 一般要求各电表的实际读数不小于其量程的 1,以减小读数误差。 34
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