题目内容
在测定金属的电阻率的实验中,金属导线长约0.8m,直径小于1mm,电阻大约为4Ω.实验主要步骤如下,
请填写其中的空白部分或按要求连线:

(Ⅰ)步骤:
1用米尺测量金属导线的长度,测3次,求出平均值L;
2 在金属导线的3个不同位置上用
3 用伏安法测量金属导线的电阻R.现有器材:直流电源(电动势约4.0V,
内阻很小),
(Ⅱ) 给定的器材:电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω);电流表A2(量程0~3.0A,内阻约0.025Ω);电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ);滑动变阻器R0(最大阻值20Ω),开关S、导线若干.
①如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是
②其实验电路原理图如甲、乙,你认为应该选择那种
③在实物图图丙上画线连接成实验电路.
④根据上述测得的金属导线长度L,直径d和电阻R,由电阻率的表达式ρ=
算出该金属的电阻率.(用给定的字母表示)
请填写其中的空白部分或按要求连线:
(Ⅰ)步骤:
1用米尺测量金属导线的长度,测3次,求出平均值L;
2 在金属导线的3个不同位置上用
螺旋测微器
螺旋测微器
测量直径,求出平均值d;3 用伏安法测量金属导线的电阻R.现有器材:直流电源(电动势约4.0V,
内阻很小),
(Ⅱ) 给定的器材:电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω);电流表A2(量程0~3.0A,内阻约0.025Ω);电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ);滑动变阻器R0(最大阻值20Ω),开关S、导线若干.
①如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是
电流表A1
电流表A1
;②其实验电路原理图如甲、乙,你认为应该选择那种
甲
甲
(甲或乙)电路.③在实物图图丙上画线连接成实验电路.
④根据上述测得的金属导线长度L,直径d和电阻R,由电阻率的表达式ρ=
| πd2R |
| 4L |
| πd2R |
| 4L |
分析:金属导线的直径由螺旋测微器测量;
选择器材需安全、精确,通过金属导线的电阻的额定电流确定出电流表的量程.通过比较金属导线的电阻与电流表内阻和电压表内阻的关系,确定电路的选择,若金属导线的电阻远小于电压表的内阻,采取外接法,若金属导线的内阻远大于电流表的内阻,采用内接法.
根据题意,结合电阻定律R=ρ
,即可求解.
选择器材需安全、精确,通过金属导线的电阻的额定电流确定出电流表的量程.通过比较金属导线的电阻与电流表内阻和电压表内阻的关系,确定电路的选择,若金属导线的电阻远小于电压表的内阻,采取外接法,若金属导线的内阻远大于电流表的内阻,采用内接法.
根据题意,结合电阻定律R=ρ
| L |
| S |
解答:解:(I)金属导线的直径很小,因此通过螺旋测微器测量;
(II):①金属导线的最大电流I=
=
A=1A,要求测量误差较小,应该选用的电流表A1;
②金属导线的电阻R=4Ω,由于R?RV,故应选电流表外接法.即选择甲图.
③根据电路图,连接实物图,注意电表的量程,及正负极.如图所示;
④根据电阻定律R=ρ
,已知S=π(
)2,因此电阻率的表达式ρ=
π(
)2=
;
故答案为:(2)螺旋测微器(千分尺);(3)①电流表A1;②甲;
(4)ρ=
(II):①金属导线的最大电流I=
| U |
| R |
| 4 |
| 4 |
②金属导线的电阻R=4Ω,由于R?RV,故应选电流表外接法.即选择甲图.
③根据电路图,连接实物图,注意电表的量程,及正负极.如图所示;
④根据电阻定律R=ρ
| L |
| S |
| d |
| 2 |
| R |
| L |
| d |
| 2 |
| πd2R |
| 4L |
故答案为:(2)螺旋测微器(千分尺);(3)①电流表A1;②甲;
| πd2R |
| 4L |
点评:解决本题的关键掌握器材选取的原则,即安全,精确.以及掌握电流表内外接哪种情况误差比较小,“大内偏大,小外偏小”.
本题出示了公式R=ρ
,能帮助学生更好的理解影响电阻大小的因素.本题也可以说是一道创新题,能考查学生的实验创新能力,是一道好题.
本题出示了公式R=ρ
| L |
| S |
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