高考物理复习第七章恒定电流实验六决定电阻的因素市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,试验六决定电阻原因,第七章 恒定电流,1/62,内容索引,过好双基关,命题点,一,教材原型试验,命题点,二,试验拓展创新,2/62,过好双基关,1,3/62,一、螺旋测微器使用,1.,结构：如图所表示，,B,为固定刻度，,E,为可动刻度,.,2.,原理：测微螺杆,F,与固定刻度,B,之间精密螺纹,螺距为,0.5 mm,，即旋钮,D,每旋转一周，,F,前进或后退,mm,，而可动刻度,E,上刻度为,50,等份，每转动一小格，,F,前进或后退,mm,，即螺旋测微器准确度为,mm.,读数时估读到毫米千分位上所以，螺旋测微器又叫千分尺,.,0.5,0.01,0.01,4/62,3.,读数：测量值,(mm),固定刻度数,(mm)(,注意半毫米刻度线是否露出,),可动刻度数,(,估读一位,),(mm).,如图所表示，固定刻度示数为,2.0 mm,，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读示数为,15.0,，最终读数为：,2.0 mm,15.0,0.01 mm,2.150 mm.,0.01,5/62,二、游标卡尺,1.,结构：主尺、,(,主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪,),、游标卡尺上还有一个深度尺,.(,如图所表示,),2.,用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径,.,3.,原理：利用主尺最小分度与游标尺最小分度差值制成,.,游标尺,6/62,不论游标尺上有多少个小等分刻度，它刻度部分总长度比主尺上一样多小等分刻度少,1 mm.,常见游标卡尺游标尺上小等分刻度有,10,个、,20,个、,50,个，其规格见下表：,刻度格数,(,分度,),刻度总长度,每小格与1 mm差值,准确度(可准确到),10,9 mm,0.1 mm,mm,20,19 mm,0.05 mm,mm,50,49 mm,0.02 mm,mm,0.1,0.05,0.02,7/62,4.,读数：若用,x,表示从主尺上读出整毫米数，,K,表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐游标格数，则统计结果表示为,(,x,K,准确度,)mm.三、惯用电表读数,对于电压表和电流表读数问题，首先要搞清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许经过最大电压或电流，然后依据表盘总刻度数确定准确度，按照指针实际位置进行读数即可,.,(1)0,3 V,电压表和,0,3 A,电流表读数方法相同，此量程下准确度分别是,V,和,A,，看清楚指针实际位置，读到小数点后面两位,.,0.1,0.1,8/62,(2),对于,0,15 V,量程电压表，准确度是,V,，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到,0.1 V.,(3),对于,0,0.6 A,量程电流表，准确度是,A,，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求,“,半格估读,”,，即读到最小刻度二分之一,0.01 A.,0.5,0.02,9/62,1.,试验原理,(,如图所表示,),依据电阻定律公式知道只要测出金属丝,和它直径,d,，计算出横截面积,S,，并用伏安法测出电阻,R,x,，即可计算出金属丝电阻率,.,长度,基本试验要求,10/62,2.,试验器材,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,(0,50),，开关，导线若干，,，毫米刻度尺,.,3.,试验步骤,(1),用螺旋测微器在被测金属丝上三个不一样位置各测一次直径，求出其平均值,d,.,(2),连接好用伏安法测电阻试验电路,.,(3),用毫米刻度尺测量接入电路中被测金属丝有效长度，重复测量三次，求出其平均值,l,.,螺旋测微器,11/62,(4),把滑动变阻器滑片调整到使接入电路中电阻值,位置,.,(5),闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，读出几组对应电流表、电压表示数,I,和,U,值，填入统计表格内,.,(6),将测得,R,x,、,l,、,d,值，代入公式,R,和,S,中，计算出金属丝电阻率,.,最大,12/62,1.,伏安法测电阻电路选择,(1),阻值比较法：先将待测电阻预计值与电压表、电流表内阻进行比较，若,R,x,较小，宜采取电流表外接法；若,R,x,较大，宜采取电流表内接法,.,(2),临界值计算法,R,x,时，用电流表,接法,.,外,内,规律方法总结,13/62,(3),试验试探法：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，假如电压表示数有较大改变，而电流表示数改变不大，则可采取电流表,接法；假如电流表示数有较大改变，而电压表示数改变不大，则可采取电流表,接法,.,2.,注意事项,(1),先测直径，再连电路：为了方便，测量直径,应在金属丝连入电路之前测量,.,(2),电流表外接法：本试验中被测金属丝阻值较小，故采取电流表外接法,.,外,内,14/62,(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，造成电阻率在试验过程中变大,.,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),长度和直径测量,.,15/62,2,命题点一,教材原型试验,16/62,某同学要测量一均匀新材料制成圆柱体电阻率,.,步骤以下：,(1),用游标为,20,分度卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为,L,_mm,；,【,例,1】,答案,解析,50.15,游标卡尺固定刻度读数为,50 mm,，游标尺上第,3,个刻度游标读数为,0.05,3 mm,0.15 mm,，所以最终读数为：,50 mm,0.15 mm,50.15 mm,；,50 mm,3,17/62,(2),用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径,D,_mm,；,答案,解析,4.700,螺旋测微器固定刻度读数为,4.5 mm,，可动刻度读数为,0.01,20.0 mm,0.200 mm,，所以最终读数为：,4.5 mm,0.200 mm,4.700 mm.,4,0.5,20,18/62,(3),用多用电表电阻,“,10,”,挡，按正确操作步骤测此圆柱体电阻,R,，表盘示数如图，则该电阻阻值约为,_.,答案,解析,120,该电阻阻值约为,12.0,10,120.,12,19/62,(4),该同学想用伏安法更准确地测量其电阻,R,，现有器材及其代号和规格以下：,待测圆柱体电阻,R,电流表,A,1,(,量程,0,4 mA,，内阻约,50),电流表,A,2,(,量程,0,30 mA,，内阻约,30),电压表,V,1,(,量程,0,3 V,，内阻约,10 k),电压表,V,2,(,量程,0,15 V,，内阻约,25 k),直流电源,E,(,电动势,4 V,，内阻不计,),滑动变阻器,R,1,(,阻值范围,0,15,，允许经过最大电流,2.0 A),20/62,滑动变阻器,R,2,(,阻值范围,0,2 k,，允许经过最大电流,0.5 A),开关,S,、导线若干,为使试验误差较小，要求测得多组数据进行分析，某同学设计了如图所表示电路，请指出,3,处不妥之处：,_,；,_,；,_.,电流表应选,A,2,电流表应采取外接法,滑动变阻器应采取分压式接法,答案,解析,21/62,依据闭合电路欧姆定律可知，电路中最大电流为,I,max,1 000 mA,33 mA,，所以电流表应选,A,2,；因为要求,“,测得多组数据,”,，所以变阻器应用分压式接法，应选择阻值小变阻器,R,1,；因为,，所以电流表应用外接法,.,22/62,题组阶梯突破,1.,试验室购置了一捆标称长度为,100 m,铜导线，某同学想经过试验测定其实际长度,.,该同学首先测得导线横截面积为,1.0 mm,2,，查得铜电阻率为,1.7,10,8,m,，再利用图甲所表示电路测出铜导线电阻,R,x,，从而确定导线实际长度,.,可供使用器材有：,电流表：量程,0.6 A,，内阻约,0.2,；,电压表：量程,3 V,，内阻约,9 k,；,滑动变阻器,R,1,：最大阻值,5,；,滑动变阻器,R,2,：最大阻值,20,；,23/62,定值电阻：,R,0,3,；,电源：电动势,6 V,，内阻可不计；,开关、导线若干,.,回答以下问题：,(1),试验中滑动变阻器应选,_(,填,“,R,1,”,或,“,R,2,”,),，闭合开关,S,前应将滑片移至,_,端,(,填,“,a,”,或,“,b,”,).,R,2,a,因控制电路是限流式接法，而测量电路总电阻在,3,以上，为使测量电路有较大调整范围，滑动变阻器应选取总阻值较大,R,2,.,为了确保开关闭合时电路安全，应使滑动变阻器接入电路中阻值最大，即开关闭合前滑片应置于,a,端,.,答案,解析,24/62,(2),在实物图中，已正确连接了部分导线，请依据图甲电路完成剩下部分连接,.,答案,25/62,(3),调整滑动变阻器，当电流表读数为,0.50 A,时，电压表示数如图,11,乙所表示，读数为,_V.,2.30(2.29,2.31,均正确,),答案,解析,因为电压表量程为,0,3 V,，分度值为,0.1 V,，故读数为,2.30 V.,(4),导线实际长度为,_ m(,保留两位有效数字,).,94(93,95,均正确,),答案,解析,26/62,2.,在,研究,“,决定导线电阻原因,”,试验中，所用测量仪器均已校准,.,待测金属丝接入电路部分长度约为,50 cm1),用螺旋测微器测量金属丝直径，其中某一次测量结果如图所表示，其读数应为,_ mm,(,该值靠近屡次测量平均值,).,螺旋测微器读数为：,0 mm,0.01 mm,39.7,0.397 mm(0.395,0.399 mm,之间均正确,).,0.397(0.395,0.399,均可,),答案,解析,27/62,(2),用伏安法测金属丝电阻,R,x,.,试验所用器材为：电池组,(,电动势,3 V,，内,阻约,1),、电流表,(,内阻约,0.1),、电压表,(,内阻约,3 k),、滑动变阻器,R,(0,20,，额定电流,2 A),、开关、导线若干,.,某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行试验测量，统计数据以下：,次数,1,2,3,4,5,6,7,U,/V,0.10,0.30,0.70,1.00,1.50,1.70,2.30,I,/A,0.020,0.060,0.160,0.220,0.340,0.460,0.520,28/62,考虑到试验测量数据中电压表示数从,0.10 V,开始，非常小，应考虑使用滑动变阻器分压式接法，故采取是图甲电路设计方案,.,由以上试验数据可知，他们测量,R,x,是采取图中,_,图,(,填,“,甲,”,或,“,乙,”,).,答案,解析,甲,29/62,(3),图是测量,R,x,试验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器滑片,P,置于变阻器一端,请依据,(2),所选电路图，补充完成图中实物间连线，并使闭合开关瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏,.,答案,30/62,(4),这个小组同学在坐标纸上建立,U,、,I,坐标系，如图所表示，图中已标出了与测量数据对应,4,个坐标点,.,请在图中标出第,2,、,4,、,6,次测量数据坐标点，并描绘出,U,I,图线,.,由图线得到金属丝阻值,R,x,_,(,保留两位有效数字,).,4.5(4.3,4.7,均可,),答案,解析,31/62,(5),依据以上数据能够估算出金属丝电阻率约为,_(,填选项前符号,).,A.1,10,2,m B.1,10,3,m,C.1,10,6,m D.1,10,8,m答案,解析,32/62,(6),任何试验测量都存在误差本试验所用测量仪器均已校准，以下关于误差说法中正确选项是,_,A.,用螺旋测微器测量金属丝直径时，因为读数引发误差属于系统误差,B.,由电流表和电压表内阻引发误差属于偶然误差,C.,若将电流表和电压表内阻计算在内，能够消除由测量仪表引发系统,误差,D.,用,U,I,图象处理数据求金属丝电阻能够减小偶然误差,答案,解析,33/62,因为读数引发误差属于偶然误差，,A,错；,电流表和电压表内阻引发误差属于系统误差，,B,错；,因为该试验原理未考虑电表内阻造成误差，所以将电流表和电压表内阻计算在内，能够消除因为测量仪表引发系统误差，,C,对；,经过,U,I,图象处理数据时已经直观地舍去了第,6,次试验数据，且屡次测量后画直线目标就是取平均值，所以用,U,I,图象处理数据更加好地减小了偶然误差，,D,对,34/62,3,命题点二,试验拓展创新,35/62,电阻测量六种方法,1.,伏安法,电路图,外接法：,内接法：,特点：大内小外,(,内接法测量值偏大，测大电阻时应用内接法测量，测小电阻时应采取外接法测量,),36/62,2.,安安法,若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用,.,(1),如图甲所表示，当两电流表所能测得最大电压靠近时，假如已知,内阻,R,1,，则可测得,内阻,R,2,.,(2),如图乙所表示，当两电流表满偏电压,U,A2,U,A1,时，假如已知,内阻,R,1,，,串联一定值电阻,R,0,后，一样可测得,电阻,R,2,.,37/62,3.,伏伏法,若电压表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用,.,(1),如图甲所表示，两电压表满偏电流靠近时，若已知,内阻,R,1,，则可测出,内阻,R,2,R,1,.,(2),如图乙所表示，两电压表满偏电流,I,V1,I,V2,时，若已知,内阻,R,1,，,并,联一定值电阻,R,0,后，一样可得,内阻,R,2,.,38/62,4.,等效法测电阻,如图所表示，先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定电源上，读出电流表示数,I,；然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上，调整电阻箱阻值，使电流表示数仍为,I,，则电阻箱读数即等于待测电阻阻值,.,39/62,5.,比较法测电阻,如图所表示，读得电阻箱,R,1,阻值及,、,示数,I,1,、,I,2,，可得,R,x,.,假如考虑电流表内阻影响，则,I,1,(,R,x,R,A1,),I,2,(,R,1,R,A2,).,40/62,试验步骤：,(1),断开,S,2,，闭合,S,1,，调整,R,0,，使,示数满偏为,I,g,；,(2),保持,R,0,不变，闭合,S,2,，调整电阻箱,R,，使,示数为,；,(3),由上可得,R,A,R,.,6.,半偏法测电流表内阻,电路图如图所表示,41/62要测量某种合金电阻率,.,(1),若合金丝长度为,L,，直径为,D,，阻值为,R,，则其电阻率,_.,用螺旋测微器测合金丝直径如图甲所表示，读数为,_ mm.,【,例,2】,由图示螺旋测微器可知，其示数为：,0.5 mm,15.0,0.01 mm,0.650 mm,；,0.650,答案,解析,42/62,(2),图乙是测量合金丝阻值原理图，,S,2,是单刀双掷开关,.,依据原理图在图丙中将实物连线补充完整,.,答案,43/62,(3),闭合,S,1,，当,S,2,处于位置,a,时，电压表和电流表示数分别为,U,1,1.35 V,，,I,1,0.30 A,；当,S,2,处于位置,b,时，电压表和电流表示数分别为,U,2,0.92 V,，,I,2,0.32 A.,依据以上测量数据判断，当,S,2,处于位置,_(,选填,“,a,”,或,“,b,”,),时，测量相对准确，测量值,R,x,_.(,结果保留两位有效数字,),依据,0.32,，而,0.07,，可知，电压表,分流较大，所以必须采取电流表外接法，即,S,2,处于位置,b,时，测量相对准,确，依据欧姆定律，则有,R,x,2.9.,b,2.9,答案,解析,44/62,(,江苏,10),小明同学经过试验探究某一金属电阻阻值,R,随温度,t,改变关系，已知该金属电阻在常温下阻值约,10,，,R,随,t,升高而增大，试验电路如图所表示，控温箱用以调整金属电阻温度,.,试验时闭合,S,，先将开关,K,与,1,端闭合，调整金,属电阻温度，分别记下温度,t,1,，,t,2,，,和电流,表对应示数,I,1,，,I,2,，,.,然后将开关,K,与,2,端闭合，,调整电阻箱使电流表示数再次为,I,1,，,I,2,，,，,分别记下电阻箱对应示数,R,1,，,R,2,，,.,【,例,3】,45/62,(1),有以下两电流表，试验电路中应选取,_.,A.,量程,0,100 mA,，内阻约,2,B.,量程,0,0.6 A,，内阻可忽略,电路中电源电动势为,1.5 V,，金属电阻阻值约为,10,，滑动变阻器电阻最大为,10,，电流在,0.075,0.15 A,，则电流普通在,0.1 A,以内调整，为使电流读数更准确，应选取量程,0,100 mA,电流表,.,答案,解析,46/62,(2),试验过程中，要将电阻箱阻值由,9.9,调整至,10.0,，需旋转图中电阻箱旋钮,“,a,”,、,“,b,”,、,“,c,”,，正确操作次序是,_.,将旋钮,a,由,“,0,”,旋转至,“,1,”,将旋钮,b,由,“,9,”,旋转至,“,0,”,将旋钮,c,由,“,9,”,旋转至,“,0,”,调整电阻箱时按照先调大再调小标准，旋转各旋钮正确操作次序是,(,或,).,答案,解析,(,或,),47/62,(3),试验统计,t,和,R,数据见下表,答案,解析,温度,t,(,),20.0,40.0,60.0,80.0,100.0,阻值,R,(),9.6,10.4,11.1,12.1,12.8,请依据表中数据，在图方格纸上作出,R,t,图线,.,由图线求得,R,随,t,改变关系为,R,_.,0.04,t,8.8,看法析图,R,0.04,t,8.8.,b,=8.8,48/62,3.,某同学利用图,(a),所表示电路测量量程为,2.5 V,电压表,内阻,(,内阻为数千欧姆,),，可供选择器材有：电阻箱,R,(,最大阻值,99 999.9),，滑动变阻器,R,1,(,最大阻值,50),，滑动变阻器,R,2,(,最大阻值,5 k),，直流电源,E,(,电动势,3 V),，开关,1,个，导线若干,.,题组阶级突破,49/62,试验步骤以下：,按电路原理图,(a),连接线路；,将电阻箱阻值调整为,0,，将滑动变阻器滑片移到与图,(a),中最左端所对应位置，闭合开关,S,；,调整滑动变阻器，使电压表满偏；,保持滑动变阻器滑片位置不变，调整电阻箱阻值，使电压表示数为,2.00 V,，记下电阻箱阻值,.,回答以下问题：,(1),试验中应选择滑动变阻器,_(,填,“,R,1,”,或,“,R,2,”,).,R,1,答案,解析,50/62,本试验测电压表内阻，试验中电压表示数改变不大，则接入电阻箱后电路总电阻改变不大，故需要滑动变阻器最大阻值较小，故选,R,1,可减小试验误差,.,51/62,(2),依据图,(a),所表示电路将图,(b),中实物图连线,.,答案,解析,看法析图,52/62,(3),试验步骤,中统计电阻箱阻值为,630.0,，若认为调整电阻箱时滑动变阻器上分压不变，计算可得电压表内阻为,_(,结果保留到个位,).,电压表和电阻箱串联，两端电压分别为,2.00 V,和,0.50 V,，,则,R,V,4,R,2 520,2 520,答案,解析,53/62,(4),假如此电压表是由一个表头和电阻串联组成，可推断该表头满刻度电流为,_(,填正确答案标号,).,A.100 A B.250 A,C.500 A D.1 mA,答案,解析,54/62,4浙江理综,22,）,某同学用伏安法测量导体电阻，现有量程为,3 V,、内阻约为,3 k,电压表和量程为,0.6 A,、内阻约为,0.1,电流表,.,采取分压电路接线，图甲是实物部分连线图，待测电阻为图乙中,R,1,，其阻值约为,5.,55/62,(1),测,R,1,阻值最优连接方式为导线,连接,_(,填,a,或,b,),、导线,连接,_(,填,c,或,d,).,d,a,因电压表内阻远大于待测电,阻,R,1,阻值，则电流表采取,外接法，而滑动变阻器应,采取分压式接法，故测,R,1,阻,值最优连接方式为,导线,连接,a,，导线,连接,d,；,答案,解析,56/62,(2),正确接线测得试验数据如表，用作图法求得,R,1,阻值为,_,_.,答案,解析,U,/V,0.40,0.80,1.20,1.60,2.00,2.40,I,/A,0.09,0.19,0.27,0.35,0.44,0.53,4.6(4.4,4.7,看法析图,均可,),57/62,58/62,(3),已知图乙中,R,2,与,R,1,是材料相同、厚度相等、表面为正方形两导体，,R,2,边长是,R,1,，若测,R,2,阻值，则最优连线应选,_(,填选项,).,A.,连接,a,，,连接,c,B.,连接,a,，,连接,d,C.,连接,b,，,连接,c,D.,连接,b,，,连接,d,设,R,1,边长为,l,，厚度为,h,，电阻率为,，依据电阻定律，得,R,1,R,2,R,1,，要测,R,2,阻值，与测量,R,1,一样，最优连线应,连接,a,，,连接,d,，选项,B,正确,.,答案,解析,59/62,5.,用以下器材测量待测电阻,R,x,阻值,A.,待测电阻,R,x,：阻值约为,200,；,B.,电源,E,：电动势为,3.0 V,，内阻可忽略不计；,C.,电流表,A,1,：量程为,0,10 mA,，内电阻,r,1,20,；,D.,电流表,A,2,：量程为,0,20 mA,，内电阻约为,r,2,8,；,E.,定值电阻,R,0,：阻值,R,0,80,；,F.,滑动变阻器,R,1,：最大阻值为,10,；,G.,滑动变阻器,R2,：最大阻值为,200,；,H.,单刀单掷开关,S,，导线若干,.,60/62,(1),为了测量电阻,R,x,，现有甲、乙、丙三位同学设计了以下试验电路图,(,如图,),，你认为正确是,_,；,(,填,“,甲,”,“,乙,”,或,“,丙,”,),所给三个电路图中，乙图可明确确定两支路电流值和含有电流表支路电阻值，由此可确定待测阻值,.,故乙图正确,.,乙,答案,解析,61/62,(3),若某次测量中电流表,A,1,示数为,I,1,，电流表,A,2,示数为,I,2,.,则,R,x,表示式为：,R,x,_.,答案,解析,(2),滑动变阻器应该选,_,；在闭合开关前，滑动变阻器滑片,P,应置于,_,端；,(,填,“,a,”,或,“,b,”,),答案,解析,R,1,因乙图为滑动变阻器分压式接法，则应用小阻值变阻器,.,故应选,R,1,，闭合开关前要让测量电路电压由小变大，故滑片,P,应置于,b,端,.,b,62/62,