2025届高三物理一轮复习实验11测量金属丝的电阻率(50张PPT).pptxVIP

;实验11测量金属丝的电阻率;1.进一步掌握伏安法测电阻的实验方法,能正确连接电路和进行实验操作。2.掌握测量电阻率的实验电路、数据处理和误差分析。;实验储备·归纳;实验类型·突破;【典例1】(2023·北京卷)采用图甲所示的电路图来测量金属丝Rx的电阻率。;(1)实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在________(填“M”或“N”)端。

(2)按照图甲连接实物图,如图乙所示。闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为________(填“a”“b”或“c”)。若闭合开关,该错误连接会带来的问题有____________________。;解析(1)实验时,闭合开关S前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应处在M端。

(2)滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器下端两接线柱与电源相连,故b导线接错;该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数不变。

;【典例2】(2023·全国乙卷)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻R0(阻值10.0Ω)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图甲是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空:;(1)实验时,先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大,闭合S。

(2)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻,此时电压表读数记为U1,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为U2。由此得到流过待测金属丝的电流I=________,金属丝的电阻r=________。(结果均用

R0、U1、U2表示)

(3)继续微调R,重复(2)的测量过程,得到多组测量数据,如下表所示。;(4)利用上述数据,得到金属丝的电阻r=14.2Ω。

(5)用米尺测量金属丝长度L=50.00cm。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图乙所示,该读数为d=________mm。多次测量后,得到直径的平均值恰与d相等。

(6)由以上数据可得,待测金属丝所用材料的电阻率ρ=________×10-7Ω·m(保留2位有效数字)。;?;?;考向1实验电路的改变

【典例3】(2023·广东卷)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有:电源E(电动势恒定,内阻可忽略);毫安表mA(量程15mA,内阻可忽略);电阻R1(阻值500Ω)、R2(阻值500Ω)、R3(阻值600Ω)和R4(阻值200Ω);开关S1和S2;装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池;导线若干。请完成下列实验操作和计算。;(1)电路连接。

图甲为实验原理图,在图乙的实物图中,已正确连接了部分电路,只有R4一端的导线还未连接,该导线应接到R3的________(填“左”或“右”)端接线柱。

(2)盐水电导率和温度的测量。

①测量并记录样品池内壁的长宽高,在样品池中注满待测盐水。

②闭合开关S1,________开关S2,毫安表的示数为10.0mA,记录此时毫安表的示数;计算得到流过样品池的电流I1为________mA。

;③________开关S2,毫安表的示数为15.0mA,记录此时毫安表的示数;计算得到流过样品池的电流I2为________mA。

④断开开关S1,测量并记录盐水的温度。

(3)根据上述数据,计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为________Ω,进而可求得该温度时待测盐水的电导率。;?;?;考向2数据处理的改变

【典例4】(2023·辽宁卷)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态),某同学欲测量其电阻率,设计了如图(a)所示的电路图,实验步骤如下:;a.测得样品截面的边长a=0.20cm;

b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁间左右移动;

c.将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间的距离L;

d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数I=0.40A,读出相应的电压表示数U,断开开关S;

e.改变丙的位置,重复步骤c、d,测量多组L和U,作出U-L图像如图(b)所示,得到直线的斜率k。;回答下列问题:

(1)L是丙到________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离。

(2)写出电阻率的表达式ρ=________(用k、a、I表示)。

(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ=________Ω·m(保留2位有效数字)。;?;?;考向3实验目的改变

【典例5】(2022·广东卷)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器敏感元件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:

(1)装置安装和电路连接