高二物理人教版选修3-1课件：导体的电阻 第二课时

实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动
• 【实验数据的处理】 • [想一想] 怎样由实验数据得到电阻？当数据 组数较少(2组)和较多(6组)时，怎样处理数据 误差更小？
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• 1 ．公式法求电阻：测量多组电流、电压值 ，求出对应的电阻后取平均值，不能对电流 、电压取平均值． • 2．图像法求电阻：作出U-I图像，由图像的 斜率求出电阻值．在设定标度时要尽量使各 点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀 分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点 可以不予考虑．
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• 【实验器材】 电压表 •滑动变阻器 金属丝、螺旋测微器、电流表、________、 直流电源、___________、开关一个、导线 若干、毫米刻度尺． • [想一想] 螺旋测微器是怎样测量物体的长度 的？其读数可精确到多少？
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• 1．螺旋测微器的原理 • 螺旋测微器的螺距是0.5 mm，可动刻度一周 为50格，旋钮D每旋转一周，测微螺杆F前进 或后退0.5 mm.因此，旋钮D每转过1格，测 微螺杆 F前进或后退 0.01 mm.可见螺旋测微 器的精确度为0.01 mm.
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• 2．螺旋测微器的操作与读数 • 使用螺旋测微器时，将被测物体放在测砧 A 和测微螺杆F之间，先调节旋钮D，在测微螺 杆 F 快靠近被测物体时，改用微调旋钮 D′ ， 这样不至于在测微螺杆和被测物体之间产生 过大的压力，既可以保护仪器，又能保证测 量结果的准确性．当听到“喀喀”的声音时 停止转动，并用止动螺旋止动． • 螺旋测微器的读数可用下面的公式表示：螺 旋测微器的读数＝固定刻度的读数＋可动刻 度上的格数×精确度．
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(3)试触法：在 RA、RV、Rx 均未知时，可采用试触法来确定电 路．如图所示． I －I U －U b a b a ①当 I < U 时，说明电流表的分压作用较明显，待 a a 测电阻较小，宜用电流表外接法； I －I U －U a b a b ②当 I > U 时，说明电压表的分流作用较明显，待 a a 测电阻较大，宜用电流表内接法．
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电路中 • 3 ．将金属导线两端固定在接线柱上悬空 滑动变阻器滑片 拉直，用毫米刻度尺测量接入 ________ 的金属导线的有效长度l. 图像 • 4 ．闭合开关 S ，改变 _______________ πd2R 的位置，测出多组电流表、电压表的读数 4l ． • 5．采用计算法或采用________法求电阻 R. • 6．把测量数据代入电阻率公式ρ＝ ________，计算出金属的电阻率．
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• BD [解析] 多次测量取平均值可以减小偶 然误差，所以选项A、 C 正确；本实验中由 于通电后会使导线发热，引起金属的电阻 率变大，因此电流不能过大，所以选项B、 D错误．
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• 2 ． ( 综合应用 ) 在做“测定金属丝的电阻率 ”的实验时，若待测金属丝的电阻约为5 Ω ，要求测量结果尽量准确，提供以下器材 ： • A．电池组(电动势约3 V) • B．电流表(3 A，内阻约0.0125 Ω) • C．电流表(0.6 A，内阻约0.125 Ω) • D．电压表(3 V，内阻约4 kΩ) • E．电压表(15 V，内阻约15 kΩ)
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1． ( 误差分析 ) 在“测定金属电阻率”的实验中，下列说法错 误的是( ) A．为了提高测量精度，导线的有效长度必须用毫米刻度尺测 三次取平均值 B．为了提高测量精度，通过导线的电流要尽可能大(在电表量 程允许的情况下)，而且要等电流稳定一段时间后再读数 C．在测导线的直径时，每测一次都应转过适当的角度，应在 三个不同的位置测直径三次取平均值 D．测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属 导线的温度明显升高，造成其电阻率减小
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• 【实验步骤】 直径d • 1 ．用螺旋测微器测金属导线的 ________ ， 计算出导线的横截面积S. • 2 ．按如图 S21 所示电路图连接好“用伏安 法测电阻”的实验电路(金属导线电阻很小， 大 用电流表外接法，金属导线的电阻与滑动变 阻器的最大阻值接近)，把滑动变阻器的滑片 调节到使接入电路中的电阻值最________的 位置．
实验：测定金属的电阻率
第二课时 实验：测定金属的电阻率
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【实验目的】
1 ．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和
电压表的读数方法； 2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法；
3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．
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S • 【实验原理】 Rl 毫米刻度尺 • 由电阻定律R＝ρl/S，得ρ＝________． 金属导线的电阻 R用伏安法测量，金属导 螺旋测微器 线的长度l用___________测量，金属导线 的横截面积S可由其直径d算出，即S＝ π(d/2)2，直径d可由___________测出． • [想一想] 伏安法测电阻，电阻的测量值是 否有误差？怎样减小误差呢？
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1. 两种电路的误差分析
U U 在图甲电路中：测量值 R＝ I ，真实值 R＝ ，所以测量值 I －I V 偏小． U－UA U 在图乙中：测量值 R＝ I ，真实值 R＝ I ，所以测量值偏 大．
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2．选择电路的三种方法 (1)直接法：电流表外接法适用于测小电阻，电流表内接法适 用于测大电阻． (2)比值法：在已知电表的内阻 RA、RV 及待测电阻 Rx 的范围 时，可直接确定电路． RV Rx ①当 R >R 时，选用电流表外接法； x A RV Rx ②当 R <R 时，选用电流表内接法． x A