测定金属的电阻率 ⑴实验原理: 由电阻定律的表达式.可得金属丝的电阻率表达式为 由上式可以看出.要得出电阻率的数值.必须解决以下三个方面的问题: ①伏安法测电阻:由伏安法测出金属丝的电阻.即 ②螺旋测微器的使用:要用螺旋测微器测出金属丝的截面直径.然后利用 [来源:] 计算出金属丝的截面积. ③毫米刻度尺的使用:用毫米刻度尺测出金属丝的长度. ⑵注意事项: ①由于金属丝本身电阻很小.所以在用伏安法测量金属丝电阻时.电流表采用外接法. ②用螺旋测微器测量金属丝的直径时.要在金属丝的三个不同位置各测一次.然后求出平均值作为金属丝的直径.另外.螺旋测微器是一个很重要的测量工具.要掌握其读数法则.注意它的估读. ③电阻率的表达式中的是指接入电路的金属丝的有效长度.所以在用毫米刻度尺测量金属丝的长度时.一定要待电路连接好了以后.测量金属丝接入电路的两个端点之间的长度.测量时注意要将金属丝拉直. 例题1.如图1所示.是一根表面均匀的镀有很薄的的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度为左右.直径为左右).镀膜材料的电阻率已知.管的两端有导电箍..现给你米尺.电压表.电流表.电源.滑动变阻器.开关和导线若干.请你设计一个测量膜层厚度的实验方案. ⑴实验中应该测定的物理量有: . ⑵在虚线框内用符号画出测量的电路图. ⑶计算镀膜厚度的表达式是: . 解析:怎样用实验测出电阻膜层的厚度呢?我们想到了电阻定律.对于本题所述的电阻膜来说.即为电阻膜的长度.为电阻膜的横截面积.其值等于陶瓷管的周长与电阻膜厚度的乘积.即.于是电阻膜的厚度.式中的电阻可根据欧姆定律用伏安法测得.所以这一实验的原理可用公式表示.从这一实验原理可知.该实验需直接测定的物理量有长度.直径.电压和电流.根据题中所给的条件.可设计如图2所示的电路. 命题解读:伏安法测电阻是设计性实验中的一个重要内容.其考查重点有:电路的设计.器材的选择.实物图的连接等内容.必须根据实际情况进行相关的分析,本题中.电阻膜的横截面积并非陶瓷管的横截面积.切忌此点. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

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
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
算出该金属的电阻率.(用给定的字母表示)

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Ⅰ、(1)在“测定金属的电阻率”实验中,把金属丝在圆柱形铅笔上单层密绕30圈,用20分度的游标卡尺测得其长度如图所示,则金属丝横截面的直径为______mm

(2)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减少.某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
(a) 他们应选用下图所示的哪个电路原理图进行实验?答:______

(b) 按照正确的电路图,完成右图中的实物连线.
(c) 实验测得元件Z的电流与电压的关系图象如下图所示.则元件Z是金属材料还是半导体材料?答:______.

Ⅱ、用如图所示装置来探究碰撞中的守恒量,质量为mB的钢球B放在小支柱N上,球心离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点,当细线被拉直时O点到球心的距离为L,且细线与竖直线之间夹角α;球A由静止释放,摆到最低点时恰与球B发生正碰,碰撞后,A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点.
(a) 用图中所示各个物理量的符号表示:碰撞前A球的速度VA=______

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一些材料的电阻随温度的升高而变化.
(1)如图1(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻不计)、电阻箱R′串联起来,连接成如图1(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
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①电流刻度较大处对应的温度刻度
 
;(填“较大”或“较小”)
②若电阻箱阻值R′=150Ω,在丙图中标出空格处对应的温度数值为
 
℃.
(2)PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性.现有一由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,并作出了1/R-t的关系如图2.已知它向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(单位为℃)为加热器的温度,t0为室温(本题取20℃).当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定.加热器接在200V的电源上.
①加热器工作的稳定温度为
 
℃;
②加热器的恒温原理为:当温度稍高于稳定温度时加热器电阻
 
(填“增大”“不变”“减小”),产生的焦耳热的功率
 
散热的功率(填“大于”“等于”,“小于”),温度将下降;反之当温度稍低于稳定温度时也控制温度上升,从而保持温度稳定.

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一些材料的电阻随温度的升高而变化.
(1)如图1(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻不计)、电阻箱R′串联起来,连接成如图1(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.

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①电流刻度较大处对应的温度刻度______;(填“较大”或“较小”)
②若电阻箱阻值R′=150Ω,在丙图中标出空格处对应的温度数值为______℃.
(2)PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性.现有一由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,并作出了1/R-t的关系如图2.已知它向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(单位为℃)为加热器的温度,t0为室温(本题取20℃).当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定.加热器接在200V的电源上.
①加热器工作的稳定温度为______℃;
②加热器的恒温原理为:当温度稍高于稳定温度时加热器电阻______(填“增大”“不变”“减小”),产生的焦耳热的功率______散热的功率(填“大于”“等于”,“小于”),温度将下降;反之当温度稍低于稳定温度时也控制温度上升,从而保持温度稳定.

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(9分)一些材料的电阻随温度的升高而变化。

(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻不计)、电阻箱R串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。

①电流刻度较大处对应的温度刻度_____________;(填“较大”或“较小”)

②若电阻箱阻值R=150Ω,在丙图中标出空格处对应的温度数值为 __________0C。

(2)PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性。现有一由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,并作出了1/R-t的关系如图。已知它向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(单位为0C)为加热器的温度,t0为室温(本题取200C)。当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定。加热器接在200V的电源上。

①加热器工作的稳定温度为________0C;

②加热器的恒温原理为:当温度稍高于稳定温度时加热器电阻___   _(填“增大”“不变”“减小”),产生的焦耳热的功率___   _散热的功率(填“大于”“等于”,“小于”),温度将下降 ;反之当温度稍低于稳定温度时也控制温度上升,从而保持温度稳定。

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