高中物理实验-测定金属的电阻率教案
高考物理实验-测定金属电阻率
测定金属电阻率知识元测定金属电阻率知识讲解一、实验目的1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法；2．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；3．会用伏安法测定金属的电阻率．二、实验原理把电阻丝连入如图所示的电路，用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据R x=计算金属丝的电阻R x，然后用米尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S，根据电阻定律计算出电阻率．三、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝．四、实验步骤1．测直径：用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d的平均值．2．测长度：将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L（即有效长度），反复测量三次，求出L的平均值．3．连电路：按照如图所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大．4．测电阻：电路经检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记录在表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值．5．算电阻率：将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ=R=中，计算出金属丝的电阻率．或利用U-I图线的斜率求出电阻R，代入公式ρ=R计算电阻率．6．整理：拆去实验线路，整理好实验器材．五、注意事项1．金属丝的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接入电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量．2．用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次，再取平均值．3．接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，从而造成误差．4．要恰当选择电流表、电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时，应注意同时观察两表的读数，尽量使两表的指针偏转较大，以减小读数误差．5．伏安法测电阻是这个实验的核心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择．六、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测＜R真，由R=ρ可知，ρ测＜ρ真．3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差．例题精讲测定金属电阻率例1.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
高中物理《实验 测定金属的电阻率》教学设计
实验测定金属的电阻率xxxxxx【教学目标】一、知识与技能1、进一步掌握伏安法测电阻的原理，初步接触电路和器材的选择。
2、熟练掌握螺旋测微器的读数。
3、掌握测定金属电阻率的原理。
4、学会使用常用电学仪器及正确读数，学会根据原理电路连接实物电路，运用理论知识解决实际问题的能力。
二、过程与方法1、在实验学习过程中培养掌握螺旋测微器的使用方法。
2、初步掌握伏安法测电阻和测定金属电阻率的的方法。
三、情感态度与价值观1、提高整体学生应对高考的素质。
2、培养学生严紧求实的科学态度。
【教学重点】1、测定金属电阻率的原理；2、螺旋测微器的使用和读数；【教学难点】1、螺旋测微器的读数；2、实验中的重要注意事项。
【教学方法】传统讲授【教具】多媒体，实验器材，实物模型【教学内容】一、实验目的1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法．2．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．3．会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率．二、实验原理1. 螺旋测微器(1)构造：如图，S为固定刻度，H为可动刻度．(2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.(3)读数：①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出．②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)×0.01(mm)③如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2．0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.2．电阻率的测定原理把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据R x＝UI计算金属丝的电阻R x，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S；根据电阻定律R x＝ρlS，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝R x Sl＝πd2U4lI.3．电流表的内接法和外接法的比较内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测＝U x＋U A电压表分流I测＝I x＋I V电阻测量值R测＝U测I测＝R x＋R A>R x测量值大于真实值R测＝U测I测＝R x R VR x＋R V<R x测量值小于真实值适用条件R A≪R x R V≫R x适用于测量大阻值电阻小阻值电阻被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干．四、实验步骤1、直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S；2、电路连接：连接好用伏安法测电阻的实验电路；3、长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求其平均值l4、U、I测量：把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后闭合开关，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U值，填入记录表格内，断开开关S，求出金属导线电阻R x的平均值．5、拆除电路，整理好实验器材．五、数据处理1、在求R x 的平均值时可用两种方法(1)用R x ＝UI 分别算出各次的数值，再取平均值． (2)用U ——I 图线的斜率求出．2、计算电阻率：将记录的数据R x 、I 、d 的值代入电阻率计算式ρ＝R x S l ＝πd 2U4lI 。
高中物理必修三实验一 测定金属的电阻率
高中物理必修三实验一测定金属的电阻率一、实验目的：1、练习使用电流表电压表及伏安法测电阻2、测定金属的电阻率二、实验原理：金属丝接入电路，用伏安法测金属的电阻R= ，又由电阻定律R= ，用螺旋测微器测得金属丝的直径d，用刻度尺测出金属丝的长度，得电阻率ρ= 。
三、实验器材：螺旋测微器、毫米刻度尺、电流表、电压表、开关及导线、待测金属丝，电源（学生电源）、滑动变阻器。
四、实验步骤：1、测直径:用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录。
2、连接电路：按实验原理中的电路图连接电路3、量长度：用测量接入电路中的待测金属丝的有效长度，重复测量3次并记录。
4、求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值的位置。
电路经检查确认无误后，闭合开关S。
改变滑动变阻器的滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关。
5、拆除电路，整理器材。
五、注意事项：1、金属丝直径的测量：为了方便测量，测直径应在导线连入电路前进行，并把三个不同位置的测量结果求平均值。
2、金属丝的长度测量：应测量接入电路拉直后的有效长度。
3、测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜过长，因为电阻率随温度而改变。
4、开关闭合器，滑动变阻器的阻值要调到最大。
六、误差分析：1、金属丝直径、长度的测量带来的误差（偶然误差）。
2、电流表外接带来的误差（系统误差）。
3、通电时间长、电流过大，都会导致电阻率发生变化。
（系统误差是）。
习题：2某小组同学通过实验测量金属丝的电阻率，现有的器材规格如下：A．待测金属丝电阻R x（大约10Ω），长度为LB．直流电流表A1（量程0～100mA，内阻约10Ω）C．直流电流表A2（量程0～0.6A，内阻约4Ω）D．直流电压表V （量程0～3V，内阻为3kΩ）E．定值电阻R0=3kΩF．直流电源（输出电压6V，内阻不计）G．滑动变阻器R（阻值范围0～5Ω，允许最大电流2A）H．开关一个、导线若干（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图1所示，读数为 mm．（2）根据器材的规格和实验要求，为了减小测量误差，直流电流表应选（填选项前的字母）（3）在如图2方框内画出实验电路图（要求电压和电流的变化范围尽可能大一些）．（4）某次测量中，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ= （用题中所给物理量的字母表示并忽略电表内阻的影响）。
高中物理实验：测定金属的电阻率
【数据处理】
①在求 Rx 的平均值时可用两 种方法
用
Rx
U I
分别算出各次的
数值，再取平均值. 用 U—I 图线的斜率求出.
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
Rx
S L
d 2U
4IL
，计
算出金属导线的电阻率
【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)变阻器调节:开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大. (4)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． (5)实物连线:实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开 关、 电流表、待测金属丝、 滑动变阻器连成干路，然后再把电压表 并联在待测金属丝的两端．
转回上页
转到解析
方法技巧
1．仪器选择的一般步骤 (1)首先选择唯一性的器材； (2)粗画电路图(暂不接电流表和电压表)； (3)估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度的偏 转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和 实验器材。 2．实物图连线的基本原则 对限流式电路，一般是从电源的正极开始，把电源、开关、滑动变 阻器以及测量电路顺次连接起来即可。对分压式电路，应先将电源、 开关和滑动变阻器的全部电阻用导线连接起来，然后在滑动变阻器上 金属杆两端的接线柱中任选一个，依据电路中电流的流向将测量电路 部分连接起来即可。
(2)在图9中画完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号。 (3)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图10所示，可读出电流表A1 的示数是__8_._0____mA，电流表A2的示数是__1_5_0____μA，测得待测电 阻Rx的阻值是___1_8_7_._5_Ω。本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原 因测量值比真实值___偏__小___(填“偏大”或“偏小”)。
高中物理实验-测定金属的电阻率教案
实验：测定金属的电阻率[教学目标]一、知识目标1、初步掌握伏安法测电阻的原理和方法，初步接触电路和器材的选择。
2、熟练掌握螺旋测微器的读数。
3、掌握测定金属电阻率的原理和方法。
二、能力目标1、学会使用常用电学仪器及正确读数，学会根据原理电路连接实物电路，培养学生动手操作能力和运用理论知识解决实际问题的能力。
2、学会正确使用螺旋测微器。
3、在实验过程中培养和提高整体学生的实验素质。
三、德育目标1、建立融洽的师生关系，培养学生间相互协作的精神。
2、培养学生遵守纪律、爱护实验器材和设备的良好习惯，培养学生严紧求实的科学态度。
[教学重点]（1）测定金属电阻率的原理；（2）螺旋测微器的使用和读数；（3）对学生实验过程的指导。
[教学难点]（1）螺旋测微器的读数；（2）实验中的重要注意事项。
[教学方法]学生分组实验[教具]多媒体[教学设计]实验：测定金属的电阻率实验目的：学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。
实验原理：用刻度尺测一段金属导线的长度L ，用螺旋测微器测导线的直径d ，用伏安法测导线的电阻R ，根据电阻定律，金属的电阻率ρ=RS /L =πd 2R /4L 实验器材：金属丝、千分尺、安培表、伏特表、（3伏）电源、（20Ω）滑动变阻器、电键一个、导线几根【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径0.4毫米左右，电阻5~10欧之间为宜，在此前提下，电源选3伏直流电源，安培表选0 0.6安量程，伏特表选0 3伏档，滑动变阻器选0 20欧。
实验步骤（1）用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D 求出其横截面积S =πD 2/4.（2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L ，测三次，求出平均值L 。
（3）根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。
高中物理选修3-1教案1：实验：测定金属的电阻率教学设计
实验：测量金属的电阻率设计理念：按照新课程理论和新课标的要求，着重体现教师的主导性与学生的主体性，让学生自己分析问题、解决问题，让学生成为课堂的主人，具体内容如下：㈠关注学生的学习过程、方法以及情感、态度、价值观。
课堂教学中，不再过分注重知识的传授，而是使学生获得知识与技能的同时，学会学习，给予学习方法上的指导。
㈡引导和培养学生主动参与学习和管理的意识与能力，改变那种教师讲学生听，教师讲课本，学生记笔记的被动教与学的局面，代之以学生积极参与学习活动，乐于探究，勤于动手。
㈢努力创造一种民主、和谐的课堂氛围。
只有这样，学生才能大胆想象，积极思维，敢于质疑，学生的创新精神才能得到培养。
教材分析：本节课对学生的要求较高，既要会用螺旋测微器测金属丝的直径，又要会正确使用电流表和电压表，在会用仪器的基础上，还要能连接电路，并进行数据的分析与处理，这节课的成功与否也关系到对伏安法测电阻误差分析的理解程度，同时对以后的电学实验也会打下良好的基础，除了对所学知识可以融会贯通外，对实践能力、与同学的合作精神的培养都是有重要作用的。
学情分析：学生对实验的兴趣较高，但往往缺乏认真的态度，同时初中的思维习惯还在头脑中作怪，把电表都当作理想的，这会成为学生正确连接电路以及分析数据的障碍，但只要正确的引导，抓住学生对实验课的热情，还是可以达到良好教学效果的。
教学方式课堂教学是培养学生创新精神的引导和实践能力的主要途径，为此，我采用自主、探究、合作的教学方式，引导学生根据实验原理选择器材，确定仪器的精确程度，用伏安法测电阻时，通过学生间的研究讨论，确定安培表是内接还是外接，变阻器是分压式接法还是限流式接法，学生实验操作过程中分工合作，学生在积极投入课堂教学的过程中学到知识，获得了能力。
教学目标本节课有以下内容：①螺旋测微器的使用；②实验器材的选择；③实验电路图的确定；④学生动手实验，记录数据。
所以确立教学目标如下：知识与能力目标：1、道螺旋测微器的原理和使用方法；２、知道如何选择实验器材和确定仪器的精度。
高中物理实验测定金属的电阻率教案
高中物理实验测定金属的电阻率教案篇一：河北省高中物理实验10测定金属的电阻率第二部分高中物理实验物理选修3-1实验10测定金属的电阻率1.学习伏-安法测电阻，掌握测定金属电阻率的方法。
2.复习螺旋测微器的使用。
3.研究由于电表的接入而造成的系统误差及克服方法。
伏特表，安培表，直流电源，滑动变阻器，螺旋测微器，米尺，金属电阻丝（50cm—100cm），电键及导线。
根据电阻定律，一段金属丝的电阻值:LR=（1）S其中L为金属丝长度，S为横截面积，为金属电阻率，这是一个用来表示物质电阻特性的物理量，电阻率反映了物质对电流阻碍作用的属性。
电阻率大则说明这种材料的导电性能差，电阻率小则说明这种物质的导电性能好。
如铜和铝的电阻率分别为0.017欧·毫米2/米和0.028欧·毫米2／米(在200C)，而绝缘体的电阻率非常大，其数量级一般都在1012-1022欧·毫米2/米之间。
例如常用的绝缘材料硬橡胶其电阻率为1019-1022欧·毫米2/米。
必须指出的是电阻率不仅与导体的材料有关，还和导体的温度有关。
一般温度升高时电阻率随之增大，从而使导体的电阻值变大。
这种效应在导体中通过电流使导体升温时尤为明显。
例如220伏，100瓦的白炽灯泡，其热电阻为484欧姆，而不通电时的冷电阻只有40欧姆左右。
从（1）式可导出RS（2）L由（2）式可以看出，如果测出某金属丝的长度、横截面积和对应的电阻值，就可以计算出这种材料的电阻率。
对于给定的电阻丝（实际上是一段合金电阻丝），我们用米尺量出其长度，用螺旋测微器测出它的直径代入公式S=D/4，然后计算出其横截面积，用欧姆定律R=U/I计算出电阻。
把测量出的物理量代入公式（2），可求出电阻丝的电阻率。
测电阻的方法是通过伏特表和安培表测出加在电阻丝两端的电压和流过电阻丝的电流，然后借助于欧姆定律间接求出的，所以称为“伏—安法测电阻”。
121.用螺旋测微器测金属丝直径可以提高测量的精确度，可以读到毫米的千分位。
最新测量金属电阻的电阻率教案
测量金属电阻的电阻率教案11.教学目标知识与技能目标：1)能通过实验探究，得出导体电阻与其影响因素的定量关系;2)深化对电阻的认识，掌握电阻定律，并能进行简单的应用。
3)掌握电阻率的概念，知道温度对电阻率的影响。
点评：在课程标准中，有关《电阻定律》的“知识与技能”目标是：通过实验，探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。
这里有一个非常重要的水平动词——“知道”，属于知识目标中四个水平中的最低水平。
但教师给出的目标中“掌握电阻定律”、“掌握电阻率的概念”都是第三层级的水平要求，远远超出了课程标准对《电阻定律》的知识要求。
对于非学科重点知识，将教学要求提到如此的高度是没有太大的意义的。
2.教学过程1)引入新课同学们学习了电阻的定义式R=U/I，电阻与U和I没有关系，只与导体本身的因素有关。
根据已有的知识，同学们可以猜出：电阻与导体的材料、长度、横截面积有关。
本节课我们就通过实验，探究它们之间的定量关系。
2)方案交流学生提出两种方案，一种是将几种不同的金属丝串联，控制电流不变，研究电压、导体的某一属性和电阻之间的关系;一种是将几种不同的金属丝并联，控制电压不变，研究电流、导体的某一属性和电阻之间的关系。
经过讨论，师生决定采用串联的方式实施测量，和书本上的要求相一致。
教师在这里着重引导学生分析每一次测量需要注意的问题，明确每一次操作应注意的事项，电压表示数的意义，让学生出充分认识到控制变量在本实验中的意义。
3)学生实验根据学生的方案实施实验。
在实验的过程中，教师特别强调的一个要求，就是让学生自己设计实验记录表格，将测量得到的数据记录在自己设计的表格中。
点评：科学探究是由多个环节组成的系列活动，要让学生经历一次比较简单但环节完整的科学探究过程，一般情况下总要一两个小时的时间。
在有限的课堂时间内，师生是很难做到这一点的。
怎样解决这一问题呢?这位老师给我们提供了一个很好的思路，即去掉一些环节，突出某些环节，实现课堂教学的有限开放。
电学实验一 测定金属的电阻率教学设计及学案
电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)教学设计一、教学目的1、掌握一种测定金属电阻率的方法2、会使用螺旋测微器进行读数3、培养理论联系实际的能力二、学情分析：学生对实验的兴趣较高，但往往缺乏认真的态度，同时初中的思维习惯还在头脑中作怪，把电表都当作理想的，这会成为学生正确连接电路以及分析数据的障碍，也会对实验中的误差分析形成干扰，因此在高三的实验复习中只要正确的引导，抓住学生对实验课的热情，有针对性地不断向学生强化各个电学实验的要点和注意事项。
三、教学方法1、主体引导法：高三的实验复习课没有大多的时间给学生从基础开始复习实验，所以老师作为实验复习课的主体引导学生从知识的体系去复习。
2、讨论法：测量金属电阻率的实验电路设计有四种，通过讨论复习电流表的“内接法”、“外接法”、滑动变阻器的“分压式”、“限流式”接法，通过学生的讨论，加深学生对电路设计的掌握程度。
四、教学重点和难点重点：伏安法测电阻难点：实验电路的设计五、教学过程详见下页《电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)学案》六、教学流程图一、实验目的：(1)掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法，掌握滑动变阻器在电路中的两种常用的连接方式。
(2)学会使用螺旋测微器，并会读螺旋测微器的读数．(3)理解伏安法测电阻的原理及如何减小误差．(4)间接测定金属的电阻率．二、实验原理：由电阻定律R= 可知，金属的电阻率为ρ= ，因此，由金属导线的长度l、横截面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R= ，便可求出制成导线的金属的电阻率ρ = ．三、实验前知识准备1、螺旋测微器的构造原理及读数1）螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．2）读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出.测量值(毫米)＝ (毫米)＋×0.01(毫米)2、游标卡尺1）常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10、20、50。
高中物理(校级优秀学案)实验：测定金属的电阻率
实验三测定金属的电阻率一、螺旋测微器1．构造：如图所示，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之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为等份，每转动一周，F前进或后退 mm，即螺旋测微器的精确度为 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。
3．读数：(1)测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出(2)测量值(mm)＝固定刻度数(mm)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)二、游标卡尺1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺。
2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。
3．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其读数见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度109 mm0.1 mm mm2019 mm0.05 mm mm5049 mm0.02 mm mm4．读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm。
10 11 12 cm50 10例1、如上右图所示螺旋测微器和游标卡尺的读数分别是 mm和 cm。
三、常用电表的读数(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。
(2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 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量程的电流表，精确度是0.02 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”，即读到最小刻度的一半0.01 A四、实验1．实验原理根据电阻定律，只要测量出金属丝的长度l和它的直径d，计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻R x，即可计算出金属丝的电阻率。
实验1 测定金属的电阻率
二、实验原理： 欧姆定律和电阻定律.用毫米刻度尺测一段金属丝导
线的长度L，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏安法测导 线的电阻R =U/I ；又由R=ρ L/S得ρ =RS/L=d2R/4L= d2U /4IL .
三、实验器材： 被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、
直流电源、电键、滑动变阻器和导线若干.
6.在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流I的值不宜 过大（电流表用0～0.6A量程），通电时间不宜过长，以 免金属导线的温度过高，造成其电阻率在实验过程中增 大； 7.求R的平均值可用两种方法：第一种是先算出各次的测 量值，再算平均值；第二种是用U—I图象（图线）的斜 率来求出.
七、误差分析（误差来源） 1.测量金属丝直径时出现误差： (1)金属丝本身直径并不严格均匀； (2)螺旋测微器本身有误差； (3)读数时观测有误差．因此测量时要在金属丝的不同 部位且不同方向上多测几次．
F.滑动变阻器R1(0～20 Ω ，允许最大电流1 A) G.滑动变阻器R2(0～2 000 Ω ，允许最大电流0.3 A) H.开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用________(填写仪器前字母 代号)．
(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量 电路时，应采用安培表________接法，将设计的电路图画 在下面方框内．
【解析】(1)金属丝的直径为d＝0.5 mm＋18.2×0.01 mm ＝0.682 mm.
(2)电流表和电压表指针偏转大时测量误差小，所以电压 表选A.电流表选C，滑动变阻器限流式控制电路时，其阻 值为待测电阻的2～5倍较好，所以选E.本题难度中等．
【答案】(1)0.682 (0.680～0.683均可) (2)①A C E ②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上 错误2：采用了电流表内接法
高二物理最新教案-测定金属的电阻率 精品
86．实验：测定金属的电阻率【实验目的】1．练习使用螺旋测微器；2．学会用伏安法测电阻；3．测定金属的电阻率。
【实验原理】1．原理：根据电阻定律公式Sl R ρ=，只要测量出金属导线的长度l 和它的直径d ，计算出导线的横截面积S ，并用伏安法测出金属导线的电阻R ，即可计算出金属导线的电阻率。
2．器材：螺旋测微器；毫米刻度尺；电池组；电流表；电压表；滑动变阻器；电键；被测金属导线；导线若干．3．步骤：（1）用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d ，计算出导线的横截面积S ．（2）按图86－1所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
图86－1（3）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l 。
（4）把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S 改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，记入记录表格内，断开电键S ．求出导线电阻R 的平均值．（5）将测得R 、l 、d 的值，代人电阻率计算公式lIU d l RS 42πρ==中，计算出金属导线的电阻率．（6）拆去实验线路．整理好实验器材．【注意事项】1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电访必须采用电流表外接法．2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待洲金属导线的两端3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度．测量时应将导线拉直．4．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置．5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度正的值不宜过大（电流表用0～0．6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．6．求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U／I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像（U－I图线）的斜率来求出．若采用图像法，在描点时，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．【典型例题】例1 在“测定金属电阻率”的实验中，若被测电阻丝的长度为80.00cm，电阻约为3Ω～4Ω，在下列器材中应选用的是（写代号）．A．电压表（0～15V）；B．电压表（0～3V）；C．电流表（0～0.6A）；D．电流表（0～3A）；E．滑动变阻器（0～50Ω，2A）；F滑动变阻器（0～500Ω，1A）；G．电源（E＝3V，r＝0.2Ω）；H电源（E＝10V，r＝lΩ）；I．开关；J．导线（若干）．例2测定金属电阻率的实验中，（1）如图86－2（a）为测金属丝直径时螺旋测微器的示意图，则此金属丝的直径为m；（2）如图86－2（b）为用伏安法测金属丝电阻的电路图，其中M为，N为；若两表示数分别如图86－2（C）、（d）所示，则被测金属丝的电阻R测＝；（3）用以上方法测得的金属丝电阻率与其实际值比较是．（填“偏小”、“偏大”或“准确”）图86－2例3 在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图86－3所示，可知该金属丝的直径d=______×10－3m。
测定金属的电阻率(高三,课程教案).docx
实验七测定金属的电阻率 (练习使用螺旋测微器 )一、螺旋测微器的构造原理及读数1．螺旋测微器的构造如图 1 所示是常用的螺旋测微器．它的测砧 A 和固定刻度 B 固定在尺架 C 上．旋钮 D、微调旋钮D′和可动刻度 E、测微螺杆 F 连在一起，通过精密螺纹套在 B 上．图 12．螺旋测微器的原理测微螺杆 F 与固定刻度 B 之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm ，即旋钮D每旋转一周，F 前进或后退0.5 mm ，而可动刻度 E 上的刻度为50 等份，每转动一小格， F 前进或后退0.01 mm. 即螺旋测微器的精确度为0.01 mm. 读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．3．读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出.测量值 ( 毫米 )＝固定刻度数 (毫米 )(注意半毫米刻度线是否露出 ) ＋可动刻度数 (估读一位 )×0.01( 毫米 )二、游标卡尺1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉．(如图 2 所示 )图 22．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．3．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少 1 mm. 常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10 个的、 20 个的、 50个的，其读数见下表：游标尺每小格与主尺精度总刻度刻度总长1 格1 (mm)格数 n度 (mm)n(1 mm)相差1090.10.1 20190.050.05 50490.020.02测量长度 L＝ N1＋k (mm)(游n标尺上第 k 格与主尺上的刻度线对齐时) N(主尺上读的1整毫米数 )＋k10 N(主尺上读的1整毫米数 )＋k20 N(主尺上读的1整毫米数 )＋k50三、伏安法测电阻1．电流表、电压表的应用电流表内接法电流表外接法电路图误差电流表分压电压表分流原因U 测＝ U x＋ U A I 测＝ I x＋ I VU 测U测R x R V电阻R 测＝I测AR测＝I测＝R x＋ R V<R x ＝ R x＋ R> R x测量值测量值大于真实值测量值小于真实值适用条件R A? R x R V? R x大内偏大 (大电阻用内接法小外偏小(小电阻用外接法口诀测量，测量值偏大)测量，测量值偏小)2．伏安法测电阻的电路选择(1) 阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x较小，宜采用电流表外接法；若R x较大，宜采用电流表内接法．(2)临界值计算法R x<R V R A时，用电流表外接法；R x>R V R A时，用电流表内接法．(3) 实验试探法：按图 3 接好电路，让电压表一根接线柱P 先后与 a、 b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数图 3有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．四、测量金属的电阻率实验目的1．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法．2．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．3．会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率．,.实验原理l RSl，横截面积 S 和金属丝的电阻R，由 R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度S l即可求出金属丝的电阻率ρ.(1) 把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R(R＝U)．电路原理图如图 4 所示．I(2) 用毫米刻度尺测量金属丝的长度l，用螺旋测微器量得图 4金属丝的直径，算出横截面积S.RS(3) 将测量的数据代入公式ρ＝求金属丝的电阻率．l点拨因为本实验中被测金属丝的电阻值较小，所以实验电路采用电流表外接法．实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表和直流电压表、滑动变阻器( 阻值范围 0 ～50Ω)、电池组、开关、被测金属丝、导线若干．实验步骤1．直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其πd 2平均值 d ，计算出导线的横截面积S＝.42．电路连接：连接好用伏安法测电阻的实验电路．3．长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求其平均值l.4．U、I测量：把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和 U 的值，填入记录表格内，断开开关S，求出金属导线电阻 R 的平均值．5．拆除电路，整理好实验器材．数据处理1．在求R的平均值时可用两种方法U(1)用 R＝I分别算出各次的数值，再取平均值．(2)用 U－ I 图线的斜率求出．Sπd2U2．计算电阻率：将记录的数据R、 l、 d的值代入电阻率计算式ρ＝R＝.l 4 lI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也会带来偶然误差．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．注意事项1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法．2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路 )，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端．3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值．4．测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值．5．闭合开关S 之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置．6．在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I 不宜过大(电流表用0 ～0.6 A 量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．7．求 R 的平均值时可用两种方法：第一种是用 R ＝ U / I 算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象 (U － I 图线 )来求出．若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些， 连线时要尽可能地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．实验改进在本实验中， 由于电表内电阻的影响， 从而使金属导线电阻测量值偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而带来的实验误差．1．等效替换法连接电路如图 5 所示 R 为电阻箱， R x 为待测电阻，通过调节电阻箱 R ，使单刀双掷开关S 分别接 1 和 2 时，电流表中的电流示数相同，则表明Rx ＝ ，即可测出 x .RR2．附加电阻法连接电路如图 6 所示，1 为一阻值较大的固定电阻， x 为待测RR电阻．(1)S 2 断开，闭合S 1，调节变阻器 R ，使电流表、电压表都有一个适当读数，记下两表读数I 1、 U 1 .(2) 保持变阻器 R 不变，再闭合 S 2，记下两表的读数 I 2、 U 2 .U 1 U 2(3) 待测电阻 R x ＝ －.I1I2图 5图 6,.考点一游标卡尺、螺旋测微器的读数游标卡尺的读数应注意以下几点：(1)看清精确度例如 (图 7)图7易错成 11 ＋ 4×0.1 mm ＝ 11.40 mm正确的应为11.4 mm，游标卡尺不需估读，后面不能随意加零．例如 (图 8),.图 8易错成 10 ＋ 12 ×0.05 mm＝10.6 mm，正确的应为10.60 mm(2)主尺上的单位应为厘米主尺上标识的 1 、2 、3 等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是 1 mm.例如 (图 9)图 9易错成 (5 ＋ 4 ×0.05) mm＝5.20 mm正确的应为 (50 ＋ 4 ×0.05) mm＝50.20 mm(3)区分零刻度与标尺最前端例如 (图 10)图 10易错成 13 ＋ 10 ×0.05 mm＝13.50 mm正确读数为14 ＋10 ×0.05 mm＝14.50 mm例 1 (1) 如图 11 所示为一种游标卡尺，它的游标尺上有20 个小的等分刻度，总长度为19 mm. 用它测量某物图 11体长度时，游标卡尺示数如图所示，则该物体的长度是 ___________ cm.(2) 如图 12 所示为使用螺旋测微器测量某金属丝直径的示意图，则该金属丝的直径为________ mm.,.图12考点二对实验的理解与应用例 2在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图13 所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为 5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．(1) 从图中读出金属丝的直径为 ________mm.图 13(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A ．电压表 0 ～ 3 V ，内阻 10 k ΩB．电压表0 ～ 15 V ，内阻 50 k ΩC．电流表0 ～ 0.6 A ，内阻 0.05ΩD ．电流表0～ 3 A ，内阻 0.01ΩE．滑动变阻器0～ 10 ΩF．滑动变阻器0～ 100Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选 ________． (填序号 )②实验中某同学的实物接线如图14 所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．,.图 14错误 1 ：；错误 2__________________________________________________________________.仪器选择的基本思路(1)优先考虑安全因素：各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电流(或电压 )不能超过其允许的最大电流(或电压 ) ．实际处理过程中，需要估算回路中的最大电流(一般应假设变阻器采用限流接法时进行估算)．如：用伏安法作出标有“ 6 V ， 0.6 W ”字样的小灯泡的U－ I 图线，则实际加在灯泡两端的电压的最大值不能超过 6 V.(2) 考虑读数误差因素：1一般要求各电表的实际读数不小于其量程的，以减小读数误差．3(3)仪器选择的一般步骤：①首先选择唯一性的器材；②粗画电路图 (暂不接电流表和电压表 )；③估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度的偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材．考点三伏安法测电阻率 (仪器选取及电路设计 )例 3某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材：A ．电池组 (3 V ，内阻约 1 Ω)B．电流表 A 1 (0 ～ 3 A ，内阻 0.012 5Ω)C．电流表 A 2 (0 ～ 0.6 A ，内阻约 0.125Ω)D ．电压表V1 (0 ～ 3 V ，内阻 4 k Ω)E．电压表V 2(0 ～15 V ，内阻 15 k ΩF．滑动变阻器R1(0～20Ω，允许最大电流 1 A)G．滑动变阻器R2(0～2 000Ω，允许最大电流0.3 A)H．开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用 ____________填(写仪器前字母代号 )．(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻 R x在组成测量电路时，应采用安培表________接法，将设计的电路图画在下面虚线框内．(3) 若用螺旋测微器测得金属丝的直径 d 的读数如图15 ，则读为____mm.(4) 若用L表示金属丝的长度， d 表示直径，测得电阻为R，请图 15写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝______.四、用等效替代法测电表的内阻原理与方法如图 16 所示，先让待测电表与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上，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，调节电阻箱的阻值，使电流表中示数仍为I，则电阻箱的读数即等于待测电表的内阻．图 16仪器选择等效替代法测量电流表内阻时选择的电流表量程应与待测电流表量程相近；测量电压表内阻时可根据电压表的量程与内阻的大小选择电流表的量程．例 4 (2011 ·新课标全国·22) 为了测量一微安表头 A 的内阻，某同学设计了如图17 所示的电路．图中， A 0是标准电流表，R0和 R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S 和 S1分别是单刀双掷开关和单刀开关， E 是电池．完成下列实验步骤中的填空：图17(1)将 S 拨向接点 1 ，接通 S1，调节 ________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时 ________的读数I；(2)然后将 S 拨向接点 2，调节 ________，使 ________，记下此时R N的读数；(3)多次重复上述过程，计算 R N读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值．测定金属的电阻率（随堂练习）1． (2010 ·安徽理综·21( Ⅰ ))(1) 在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图18(a) 所示，读数为________mm.(2) 在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20 分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图 (b) 所示，读数为________cm.(a)(b)图18,. 2．某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下：(1)用 20 分度的游标卡尺测量其长度如图19 甲所示，可知其长度为________ mm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为________ mm；甲乙图19(3)用多用电表的电阻“× 10 ”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图 20 ，则该电阻的阻值约为 ________ Ω；图20(4)为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻 R电流表 A 1 (量程 0～ 3 mA ，内阻约 50Ω)电流表 A 2(量程 0～ 15 mA ，内阻约 30Ω)电压表 V 1(量程 0～3 V ，内阻约 10 k Ω)电压表 V 2(量程 0～15V ，内阻约 25 k Ω)直流电源E(电动势4V，内阻不计 )滑动变阻器R1(阻值范围0～15Ω)滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ)开关 S，导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出测量用的正确电路图，并标明所用器材的代号．,.3.某同学设计了一个监测河水电阻率的实验．他在一根内径d ＝8.00mm的均匀玻璃管两端装上橡胶塞和电极，如图21，两电极相距L＝ 0.314 m ，其间充满待测的河水．他先用多用电表“× 1 k ”欧姆挡粗测管内水柱的电阻R，如图22， R＝________Ω.图21图 22为提高精度，他又用以下仪器：电压表(3 V,15 V,300 k Ω)、电流表 (300滑动变阻器 (1 k Ω)、电源 (12 V ， 6 Ω)及开关和导线若干．实验电路如图μA,50Ω)、23 ，通过多次实验测量，测出每次实验水柱电阻对应的U、I 值，并在图24U－ I 图象中描出如图所示的包括(0,0) 点在内的9 个点表示他测得的9 组 (U，I)值．图23,.图24通过对 U－ I 图线分析求出水柱的电阻R＝________Ω.(保留两位有效数字)4． 2010 年诺贝尔物理学奖授予两位俄裔科学家，以表彰他们在石墨烯材料开发领域的“突破性研究” ．石墨烯可来源于铅笔芯，某校A、 B两个兴趣小组想探究铅笔芯的电阻率，他们在老师的指导下各自选取一段长为L、横截面积为S 的粗细均匀的铅笔芯，根据所学知识设计了不同的方案进行如下实验：(1)A 组方案：实验电路如图25 所示 ( 整根铅笔芯连在电路中)．主要步骤如下，请完成相关问题：图25a ．图 26 是该方案所用器材的实物图，图中已连好部分导线，请用笔画线代替导线将电路图补充完整．图26b ．实验中测出多组U、 I数据；c．将测量数据描在图27 所示的坐标纸上．请在图中完成该铅笔芯的U－ I图线，并根据图线求出其电阻值R＝________Ω.,.图27RSd ．由ρ＝L求得铅笔芯的电阻率．(2)B 组方案：实验电路如图28 所示．主要步骤如下，请完成相关问题：图28a ．闭合开关S1，单刀双掷开关S2扳到“ 1 ”位置，调节变阻器R′，使电压表为某一适当的读数，测量并记下金属滑环到铅笔芯左端O 点的距离 L1；b ．保持R′不变，开关 S2扳到“ 2 ”位置，调节电阻箱R，使电压表的读数与开关S2位于“ 1 ”位置时相同，此时电阻箱各旋钮情况如图29 所示，则这段长度为L1的铅笔芯的电阻值为________Ω.图29c．移动金属滑环，重复 a 、b 步骤．记下多组R、L 数据，画出R－ L 图线，求出该,.铅笔芯的电阻率．(3) 从电压表内阻对实验结果的影响考虑，较合理的方案是________组(填“ A ”或“B”)．,.答案课堂探究例1 (1)1.050 (2)0.260例 2 (1)0.680(2) ①A C E②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上错误2：采用了电流表内接法例 3 (1)ACDFH(2) 外πRd2(3)0.900(4)4L例 4 (1) R标准电流表 (或 A)(2) R标准电流表 (或 A)的读数仍为I(3) 平均00N0值随堂训练1． (1)0.617(0.616～ 0.619) (2)0.6752． (1)50.15(2)4.700(4.698 ～ 4.702)(3)220 (4) 如图所示3． 1.1 ×10 4 1.0 ×10 4(0.96 ×10 4～ 1.5 ×10 4均正确 )4． (1)a. 电路图如图所示c．U－I图线如下图所示,.5． 0(2)b.2.8(3)B。
第四节实验测定金属的电阻率教学案
图2甲乙实验：测定金属的电阻率学案普集高中高二物理组 2012.9.2实验目的：学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。
实验原理：用刻度尺测一段金属导线 的长度，用螺旋测微器测导线的直径，用伏安法测导线的电阻，根据电阻定律，金属的电阻率。
实验器材：被测金属导线、米尺、螺旋测微器、电流表、电压表、直流电源、电键、滑动变阻器导线若干。
实验步骤：1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d ； 2.按图所示的电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路；3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值L ；4.把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键K 。
改变 滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，记入记录表格内，断开电键K 。
求出导线电阻R 的平均值；5.将测得R 、L 、d 的值，代入电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率；6.拆去实验线路，整理好实验器材。
一、电阻的测量-----用伏安法测电阻：用图甲所示电路测R x 阻值时，电压表示数为R x 两端电压，电流表示数为通过R x 的电流，IUR x，实际电流表示数为I R +I V 。
测得R x 值比真值小。
当R v 值越大，I v 越小，电流表示数越接近I R ，当R V >>R x 时，测量值R x 比较准值。
这种接法（电流表外接法）适宜测量 电阻。
（填写较大或较小）用图乙所示电路，测R x 值时，当R x >>R A 时，测量值比较准确。
这种接法[电流表内接法]适宜测量 电阻。
（填写较大或较小））要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校，且实验要求的AA VDF E B。
高中物理_ 测金属丝的电阻率教学设计学情分析教材分析课后反思
《测定金属的电阻率》教学设计
滑动变阻器、电键、和足够的导线外，还需要下列哪些实验器材（）A．螺旋测微器 B．游标卡尺
C．米尺寸 D．直流电源
2．要达到“测定金属的电阻率”的目的，必须测出的物理量有（）A．金属丝的长度 B．金属丝的直径
C．金属丝两端的电压 D．金属丝中的电流
3．在做“测定金属的电阻率”实验时，下列操作中正确的是（）
A．用米尺反复测量三次导线的总长，求出其平均值，然后将导线接入电路.
B．估计待测金属导线的电阻的大小，选择合适的仪器和实验电路. C．实验时电流的大小，通电时间的长短，不会影响测量的准确性. D．用伏安法测电阻时，为了减小实验误差，应改变滑动变阻器连入电路的电阻值，测出多组电流、电压值，计算出多个电阻值，求出其平均值.
4.伏安法测定一段电阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A．电池组（6V，内阻1Ω）；
B．电流表（0→3A，内阻0.1Ω）；
C．电流表（0→0.6A，内阻0.5Ω）；
D．电压表（0→3V，内阻3kΩ）；
E．电压表（0→15V，内阻15kΩ）；
F．滑动变阻器（0→20Ω，额定电流1A）；
G．滑动变阻器（0→2000Ω，额定电流0.1A）；。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验:测定金属的电阻率
[教学目标]
一、知识目标
1、初步掌握伏安法测电阻的原理和方法,初步接触电路和器材的选择。
2、熟练掌握螺旋测微器的读数。
3、掌握测定金属电阻率的原理和方法。
二、能力目标
1、学会使用常用电学仪器及正确读数，学会根据原理电路连接实物电路，培养学生动手操作能力和运用理论知识解决实际问题的能力。
2、学会正确使用螺旋测微器。
３、在实验过程中培养和提高整体学生的实验素质。
三、德育目标
1、建立融洽的师生关系,培养学生间相互协作的精神。
2、培养学生遵守纪律、爱护实验器材和设备的良好习惯，培养学生严紧求实的科学态度。
[教学重点］
(1）测定金属电阻率的原理；
(２）螺旋测微器的使用和读数；
(3)对学生实验过程的指导。
［教学难点]
(１）螺旋测微器的读数；
（2）实验中的重要注意事项。
[教学方法］
学生分组实验
[教具]
多媒体
[教学设计］
实验:测定金属的电阻率
实验目的:
学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。
实验原理:
用刻度尺测一段金属导线的长度L ,用螺旋测微器测导线的直径d ,用伏安法测
导线的电阻R ,根据电阻定律,金属的电阻率ρ=RS /L =πd 2
R ／4L 实验器材：
金属丝、千分尺、安培表、伏特表、(3伏)电源、（20Ω)滑动变阻器、电键一个、导线几根
【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料,如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径０.4毫米左右，电阻5～10欧之间为宜，在此前提下,电源选３伏直流电源,安培表选0 ０．6安量程,伏特表选0 3伏档，滑动变阻器选0 ２0欧。
实验步骤
（１)用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取
平均值D 求出其横截面积S =πD 2
/4.
(2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度Ｌ,测三次，求出平均值Ｌ。
(3)根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。
点拨：为避免接线交叉和正负极性接错，接线顺序应遵循:电源正极→电键(断开状态)→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极，最后将伏特表并接在待测电路的两端，即先接干路，后接支路。
（4）检查线路无误后闭合电键,调节滑动变阻器读出几组Ｉ、U 值,分别计算电阻Ｒ再求平均值,设计表格把多次测量的D 、L 、U 、I 记下来。
【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在１.０0A 以下,本实验由于安培表量程0~0.6０A ，每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准）,读数完毕立即断开电键S,防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。
计算时,务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U 和电流Ｉ
的平
图1
均值,再由欧姆定律得平均值,否则会带来较大计算误差。
实验记录
导线的横截面积= (公式）= （代入数据)= m
= （公式）= ()= Ωm
【注意事项】
（1)测量金属导线的直径时要用螺旋测微器,直接测量的结果要估读下一位数字。
（2)金属导线的电阻和电流表的内阻相差不很大，因此在用伏安法测电阻时应采用电流表的外接法,开始实验时滑动变阻器在电路中的阻值应调至最大,实验过程中通过金属导线的电流不宜过大，以防止温度升高电阻率发生变化。
【点拨】（１）：为了减少电阻的计算误差,可以作U-I图象求出电阻的平均值【点拨】（2)：经验表明，引起实验误差的原因可能是：
①采用外接法则由于伏特表的分流影响,造成电阻测量值偏大，若误用内接法则安培表分压影响更大。
②仪表量程太大且读数不准
③计算未遵从有效数字运算法则
实验中易混淆的是：R=Ｕ/I和R=ρＬ／Ｓ两个定律,这两个定律都是实验定律，但前者是研究电阻与电流、电压两者之间关系;后者是研究导体本身的性质即电阻与材料、长度、截面积三者之间关系，与所在的电路因素或是否接入电路无关,注意R=U/I中，电阻与U、I无关;R＝ρL/S中，电阻率与L和Ｓ无关，使用这两式时ρ是不变的。
易错的是:测量电路(内、外接法)、控制电路（限流式和分压式)、量程的选择及有效数字、电阻R平均值的计算等。
易忘的是:金属丝未接入电路就测量其长度,用千分尺测直径D前未查零误差、测D 时未按三个不同位置测量取平均值。
实验结论
由实验表中数据计算得出，待测金属丝的电阻率平均值。
例题分析:
某电压表的内阻在20～50ｋΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：
待测电压表(量程3Ｖ)；
电流表（量程２00μA ）; 电流表(量程5mA); 电流表
(量程０.６A ）；
滑动变阻器R(最大阻值1k Ω）;
电源ε(电动势4V ）; 电键S 。
⑴所提供的电流表中,应选用______（填写字母代号）。
⑵为了尽量减小误差，要求测多组数据，画出符合要求的实验电路(其中电源和电键及其连线已画出)。
〖解答:⑴若将电压全部加在待测电压表上,电流的最大值为I max ≈
20
4×10３
=２0０(μA)，在保证表不被烧
坏、且读数比较准确时，应选电流表。
⑵为减小实验误差，又保证电压表不损坏（量程为３V ）,应采用分压式接法接
入滑动变阻器(因电压表内阻至少是Ｒ的2０倍)。
若采用限流式接法接入滑动变阻器时，电压表有可能损坏，所以正确电路如图所示。
〗 巩固练习
1．运用R =U/Ｉ和R =ρL／Ｓ的实验原理测定金属丝的电阻率，某同学总结如下几点，你认为正确的是[ ]
A ．选定金属丝接入电路的长度越长，金属丝上的电压降越大。
B.金属丝两端的电压越高，其电阻越大。
C.金属丝电阻随温度改变而改变。
D.选定金属丝长度一经固定,这段长度的电阻就为定值。
（答案：C)
2.测定一根粗细均匀的阻值约为几欧的金属丝的电阻率可供选择的实验器材如下：
A ．伏特表(０ ３伏，内阻３千欧)
Ｂ.伏特表（0 １5伏，内阻20千欧） Ｃ．安培表(0 0.6安,内阻１欧） Ｄ．安培表（0 3安,内阻０.2欧） E.滑动变阻器（0 20欧,I 允=１.00安）
R 2
1 7 6 5 4 3
2 8 9 0 1 7 6 5 4
3 2 8 9 0 1 7 6 5
4 3 2 8 9 0 1 7 6
5 4 3 2 8 9 0 1 7
6 5 4 3 2 8 9 0 1
7 6 5 4 3 2
8
9 0 E
R 1 A 3
A 1
A 2 S
R
R 2
A
A 1 S
E
图1
图2
F.滑动变阻器(0 １０0欧，I 允=0．6０安)
G.6伏电池组
H.电键、导线若干
①电路实验时应选用器材：＿＿＿___(填序号） ②画出试验原理图。
【以下题目供参考】
3．实验室中现在器材如实物图1所示,有:
电池E ，电动势约10V ，内阻约１Ω;电流表A 1,量程10A ，内阻ｒ１约0．2Ω;电流表A 2,量程３00m Ａ,内阻约5Ω；电流表A 3,量程为250mA,内阻约５Ω;电阻箱R １,最大值999.9Ω,阻值最小改变量为0.１Ω;滑动变阻器R 2，最大阻值100Ω；开关S,导线若干。
要求用图２所示的电路测定图中电流表A 的内阻。
（１）在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测出其内阻答：（ ） (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路。
(3)你要读出的物理量是（ ）用这些物理量表示待测内阻的计算公式是（ ）。