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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