专题66测定导体的电阻率实验（解析版）-2013高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
第十二章 恒定电流
专题 66 测定导体的电阻率实验
第一部分 知识点精讲
一、基本原理与操作
原理与电路图 操作要领
(1) 原理：由 R＝ρ， 得 ρ＝，因此测出
l、S、Rx即可求出电阻率。
(2)测电阻 Rx的方法：伏安法。
(3)电路图与实物图
(1)测量 d：用螺旋测微器在不同位置测量三
次，取平均值。
(2)连接伏安法测电阻的电路。
(3)测量 l：用毫米刻度尺测量有效长度 l，测
量三次，取平均值。
(4)滑动变阻器：闭合开关前，滑动变阻器的
阻值调到最大。
(5)测量 U、I：闭合开关，调节滑动变阻器，
测量出多组 U、I数值。
(6)求Rx：作 UI 图象，求斜率 k，则 Rx＝k。
二、数据处理
1．求Rx平均值的两种方法。
方法一：用 Rx＝分别算出各次的数值，再取平均值。
方法二：作 UI 图象，利用斜率求出 Rx，如图所示。
2．计算电阻率：将记录的数据 U、I、l、d的值，代入电阻率计算式，得 ρ＝。
三、误差分析
1．金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一。
2．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，
使电阻率的测量值偏小。
3．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。
4．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。
四、注意事项
1．先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。
2．电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法。
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，导致电阻率
在实验过程中变大。
【创新领悟】
实验
原理
的创
新
(1)采用等效替代法测变化的电阻。
(2)通过 RL 图象求电阻率。(见对点练 1)
实验
器材
的创
新
(1)测量横截面为空心的等边三角形形状导体的电阻率。
(2)采用双电流表法测电阻。(见对点练 2)
实验
情境
的创
新(1)测定某种带状卷成圆盘状的导电物质的电阻率。
(2)将电流表 A与定值电阻 R串联改装成电压表。(见对点练 3)
【知识拓展】测量电阻的“五种方法”
方法一　伏安法测电阻
伏安法测电阻是电学实验的基础，是高考考查的热点，也是难点。它渗透在电学实验
的各个环节中，如测量未知电阻、测量电阻率、测量各种电表内阻等。本质上都是伏安法
测电阻在不同情境下的具体应用。主要涉及电压表、电流表的选择以及实物连线等。
方法二　等效替代法测电阻
测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替换待测电阻，若二者对电路所
起的作用相同(如电流或电压相等)，则电阻箱与待测电阻是等效的。故电阻箱的读数即为
待测电阻的阻值。常见有如下两种情况：
1．结合电流表测电阻
(1)按如图所示的电路图连接好电路，并将电阻箱 R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑
片P置于 a端。
(2)闭合开关 S1、S2，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的
示数为 I。
(3)断开开关 S2，再闭合开关 S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱，使电
流表的示数仍为I。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值 R0与未知电阻 Rx的阻值等效，即 Rx＝R0。
2．结合电压表测电阻
(1)按如图所示的电路图连好电路，并将电阻箱 R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片
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