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高中物理教科版選修3-1學(xué)案:學(xué)生實驗:探究決定導(dǎo)體電阻的因素(測定金屬的電阻率)-【含答案】-展示頁

2025-04-03 04:27本頁面
  

【正文】 、50個的,其規(guī)格見下表:刻度格數(shù)(分度)刻度總長度1 mm與每小格的差值精確度(可精確到)109 mm mm mm2019 mm mm mm5049 mm mm mm(4)讀數(shù):若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示游標(biāo)尺上第K條刻度線與主尺上某一刻度線對齊.則記錄結(jié)果表示為(x+K精確度)mm.如圖所示用游標(biāo)為20分度的卡尺測量球的直徑,其讀數(shù)為(6+13)mm= mm.【例1】 有一根細(xì)而均勻的導(dǎo)電材料樣品(如圖甲所示),截面為同心圓環(huán)(如圖乙所示),此樣品長L約為 3 cm,電阻約為100 Ω,已知這種材料的電阻率為ρ,因該樣品的內(nèi)徑太小,無法直接測量,現(xiàn)提供以下實驗器材:A.20等分刻度的游標(biāo)卡尺B.螺旋測微器C.電流表A1(量程50 mA,內(nèi)阻r1=100 Ω)D.電流表A2(量程100 mA,內(nèi)阻r2大約為40 Ω)E.電流表A3(量程3 A, Ω)F.滑動變阻器R(0~10 Ω,額定電流2 A)G.直流電源E(12 V,內(nèi)阻不計)H.導(dǎo)電材料樣品Rx(長L約為3 cm,電阻Rx約為100 Ω)I.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干請根據(jù)上述器材設(shè)計一個盡可能精確地測量該樣品內(nèi)徑d的實驗方案,回答下列問題:(1)用游標(biāo)卡尺測得該樣品的長度如圖丙所示,其示數(shù)L=________mm;用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖丁所示,其示數(shù)D=________mm.(2)請選擇合適的儀器,畫出最佳實驗電路圖,并標(biāo)明所選器材.(3)實驗中要測量的物理量有:_____________________________________(同時用文字和符號說明).然后用已知物理量的符號和測量的符號來表示樣品的內(nèi)徑d=________.思路點撥:①估算待測電阻的最大電流,確定所選電流表.②用內(nèi)阻已知的電流表代替電壓表.解析:(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為:L=30 mm+7 mm=30.35 mm螺旋測微器測得該樣品的外徑為:d=3 mm+ mm= mm.(2)通過電阻的最大電流大約I= A=120 mA,3 A電流表量程偏大,另外兩個電流表中,D電流表的滿偏電流大于C電流表的滿偏電流,又C電流表內(nèi)阻為定值,根據(jù)歐姆定律與串并聯(lián)知識,應(yīng)將C電流表與待測材料并聯(lián)后再與D電流表串聯(lián),又因滑動變阻器阻值太小,應(yīng)用分壓式接法,可設(shè)計電路圖如圖所示.(3)設(shè)A1電流表示數(shù)為I1,A2電流表示數(shù)為I2,由歐姆定律可得待測電阻阻值R=.又由電阻定律:R=ρ=ρ.聯(lián)立解得:d=.答案:(1) (~) (2)見解析圖(3)A1電流表示數(shù)為I1,A2電流表示數(shù)為I2 【例2】 在“探究電阻與長度、橫截面積的關(guān)系”的實驗中,用刻度尺測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖所示,金屬絲的匝數(shù)為39,用米尺測出金屬絲的長度L,金屬絲的電阻大約為5 Ω,先用伏安法測出金屬絲的電阻R,然后用控制變量法探究電阻與導(dǎo)體長度、橫截面積的關(guān)系.(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為________mm.(2)為此取來兩節(jié)新的
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