高中物理《实验 测定金属的电阻率》教学设计
高中物理《测金属丝的电阻率》优质课教案、教学设计
《测定金属的电阻率》教学设计们要测量时,才合上开关,测量后随即断开开关。
2、引导学生误差分析处理1、学生讨论得出电阻测量时的误差来自于电压表的分流;2、金属导线的电阻随温度变化也是误差之一在学生实验过程中,随时捕捉操作细节,及时反馈3、板书设计一、实验原理图VA二、实验记录及表格五、作业布置随堂练习1.做“测定金属的电阻率”实验时,除待测的金属丝、电流表、电压表、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(03A ,内阻0.1Ω);C .电流表(00.6A ,内阻→0.5Ω);D .电压表(03V ,内阻→3kΩ);E .电压表(015V ,内阻→15kΩ);F.滑动变阻器(020Ω,额定电→流1A);G.滑动变阻器(02000Ω,额定→电流0.1A);H.电键、导线.1)上述器材中应选用的是(填写各器材的字母代号)2)实验电路应采用电流表接法(填“内”或“外”).六、课后反思1.在连接仪器的过程中,最好先按照电路图的顺序将仪器摆放好,然后进行连接,有的学生在连接过程中,仪器摆放混乱,分不清正负接线柱,致使导线接反,容易损坏电表。
高中物理_测量金属丝的电阻率教学设计学情分析教材分析课后反思
测量金属丝的电阻率教学设计课前复习1.欧姆定律UR U 根据欧姆定律得到I导体的电阻R 与加在导体两端的电压U成正比,跟导体中的电流I 成反比,这种说法对吗?2.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l 成正比,与它的横截面积S 成反比;导体电阻还与构成它的材料有关.(2)公式:R=ρl S,式中ρ是比例系数,它与导体的材料有关,是表征材料性质的一个重要的物理量,ρ叫做这种材料的电阻率.2.电阻率ρ(1)单位:欧姆·米,符号:Ω· m.(2)变化规律:电阻率往往随温度的变化而变化.金属的电阻率随温度的升高而增大.(3)应用:电阻温度计、标准电阻等.课堂教学实验:测量金属丝的电阻率实验目的:测量金属丝的电阻率实验器材:米尺螺旋测微器电流表电压表滑动变器、金属丝、电源、开关、导线实验原理:由R=ρl/S 得ρ =RS/l. 由电压表和电流表测量金属丝电阻R. 用米尺测出长度l ,螺旋测微器测量金属丝直径,计算截面积S. 实验过程:1、伏安法测电阻R需要解决几个问题:(1)仪器的选择(电流表、电压表、滑动变阻器)(2)测量电路的选择(安培表是内接?外接?)(3)控制电路的选择(滑动变阻器限流?分压?)实验器材:待测电阻丝的电阻约为5ΩA.量程是0~0.6A ,内阻约为0.5 Ω的电流表;B.量程是0~3A,内阻约为0.1 Ω的电流表;C.量程是0~3V,内阻约为6kΩ的电压表;D.量程是0~15V,内阻约为30kΩ的电压表;E.阻值为0~20Ω,额定电流为2A 的滑动变阻器;F.电池组(3V);G.开关一个,导线若干.实验时电流表选电压表选在框内设计电路图,然后根据电路图连接实物图数据处理:2.测量金属丝的横截面积S 和长度L 需要解决几个问题:(1) 了解螺旋测微器的结构和原理(2) 掌握螺旋测微器的读数技巧螺旋测微器: 1、螺旋测微器的结构2、螺旋测微器的原理:原理:精密螺纹的螺距为0.5mm,即D 每旋转一周,F 前进或后退0.5mm。
【精品作文】高中物理实验测定金属的电阻率教案
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
[实验仪器]
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。
[实验原理]
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。
那么在这个实验中应采用哪个电路呢?一般50—100厘米的电阻丝Rx的电阻约为几欧。0.6A档安培表的内阻RA一般约为0.1欧多些,3V档伏特表的内阻Rv一般约为大约为1:600。安培表内接时,安培表与R的分压比大约为1:50,相比之下明显看出采用安培表外接误差要小。
选三个不同的刻度作为测量的起点。如L全长约50厘米,第一次测长度时以10厘米刻度线为起点,第二次可从20厘米刻度线为起始线。
测量金属丝的电阻率教案
测量金属丝的电阻率教案
一、教学目标
1.理解电阻率的概念和物理意义。
2.掌握电阻率的计算公式以及与电阻、横截面积和长度之间的关系。
3.掌握实验原理和实验步骤,能够通过实验测量金属丝的电阻率。
4.培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
二、教学重点
1.电阻率的计算公式和物理意义。
2.实验原理和实验步骤。
3.实验操作和数据处理。
三、教学难点
1.理解电阻率与电阻、横截面积和长度之间的关系。
2.掌握实验操作技巧和数据处理方法。
四、教学用具
1.金属丝、电源、电阻箱、导线等实验器材。
2.万用表、螺旋测微器等测量工具。
3.黑板、粉笔等教学用具。
五、教学过程
1.导入新课:通过伏安法测量金属丝的电阻,引出电阻率的计算公式和物理意义。
2.新课教学:讲解电阻率的定义、计算公式和物理意义,并通过实验演示测量金属丝的电阻率。
3.巩固练习:让学生自己动手进行实验操作,记录实验数据,并计算金属丝的电阻率。
4.归纳小结:总结实验原理、实验步骤和数据处理方法,强调重点和难点。
六、教学反思
1.通过对实验数据的分析,加深学生对电阻率和电阻、横截面积和长度之间关系的理解。
2.引导学生自己动手进行实验操作,提高学生的实验操作能力和数据分析能力。
3.在教学过程中,应注重学生的参与和互动,激发学生的学习兴趣和积极性。
电学实验:测定金属的电阻率探究式导学类教学设计
学校:包头市百灵庙中学学科:高二物理编写人:史殿斌审稿人:第二章恒定电流实验二:测定金属的电阻率探究式导学类教学设计1.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)会用伏安法测电阻,并能测定金属的电阻率。
(3)练习使用螺旋测微器2.实验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=U/I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,利用缠绕法用毫米刻度尺测出n圈金属丝宽度,求出金属丝的直径d,或者用螺旋测微器直接测量金属丝的直径d,计算出金属丝的横截面积S= ;根据电阻定律公式,得出计算金属丝电阻率的公式ρ==。
3.实验器材电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、、。
4.实验步骤(1)取一段新的金属丝紧密绕制在铅笔上,用测出它的宽度,除以圈数,求出金属丝的直径。
或者用直接测量金属丝的直径。
多次测量并取得平均值。
(2)按实验要求的电路图连接实验电路。
(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,多次测量并取得平均值。
(4)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。
(5)拆除实验电路,整理好实验器材。
5.数据处理(1)电阻R的值:方法一,平均值法:分别计算电阻值再求平均值;方法二,图像法:利用U-I图线的斜率求电阻。
(2)将测得的R x、L、d的值,代入电阻率计算公式ρ==中,计算出金属导线的电阻率。
6.注意事项(1)为了方便,测量直径应在导线连入电路前进行,为了准确测量金属丝的长度,应该在连入电路之后在拉直的情况下进行。
(2)本实验中被测金属丝的电阻值较小,故须采用。
(3)开关S闭合前,滑动变阻器的阻值要调至。
(4)电流不宜太大,通电时间不宜,以免金属丝温度升高,导致电阻率在实验过程中变大。
测量金属丝的电阻率教案
测量金属丝的电阻率教案教案:测量金属丝的电阻率一、教学目标1.了解电阻率的概念及其在电学中的重要性;2.掌握测量金属丝电阻率的基本原理和方法;3.培养学生观察、实验设计和数据分析等能力。
二、教学准备1.实验器材:金属丝、直流电源、电流表、电压表、电阻箱、导线等;2.实验器材:电阻率计算公式、实验报告书等。
三、教学过程1.导入(10分钟)通过图片或实物展示不同材质的金属丝,引导学生思考金属丝的特性以及金属导电的原因,并引出电阻率的概念。
2.理论讲解(15分钟)a.概念介绍:电阻率是材料抵抗电流流动的能力的物理量,用ρ表示,单位为Ω·m。
它与材料的导电性能密切相关,是材料本身的属性。
b.计算公式:电阻率ρ=RA/l,其中R为电阻,A为金属丝的横截面积,l为金属丝的长度。
c.电阻与电流、电压的关系:R=V/I,其中R为电阻,V为电压,I 为电流。
3.实验操作(40分钟)a.实验前的准备工作:(1)将金属丝拉直并固定在导线上。
(2)接通直流电源,连接电流表、电压表、电阻箱,调节电阻箱的阻值为适当范围。
b.实验操作步骤:(1)将电流表接入电路,调节电流大小为恒定值。
(2)读取电压表和电流表的示数。
(3)记录不同电流对应的电压数据。
c.实验注意事项:(1)确保金属丝表面清洁,避免对实验曲线产生影响。
(2)电阻箱阻值应选择适当范围,保证测量精度。
4.实验数据处理(30分钟)a.根据实验数据计算每组实验的电阻值,以及金属丝的横截面积和长度。
b.画出电流-电压曲线,并根据曲线拟合求出斜率k。
c.利用公式ρ=RA/l和R=V/I,计算电阻率ρ。
5.讨论和总结(15分钟)学生展示实验数据和计算结果,并进行讨论。
a.比较不同金属丝的电阻率,讨论导电性能的差异。
b.探究金属丝长度、横截面积对电阻率的影响。
c.总结测量金属丝电阻率的基本原理和方法。
6.实验报告书撰写(20分钟)要求学生根据实验结果和讨论内容撰写实验报告书。
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。
新课标高中物理选修实验 测定金属的电阻率教案
实验测定金属的电阻率一、螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法1.螺旋测微器的原理及读数方法(1)构造:如图1所示,B为固定刻度,E为可动刻度。
图1(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: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)。
2.游标卡尺的原理及读数方法(1)构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺。
(如图2所示)图2(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。
常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的,其规格见下表:刻度格数(分度)刻度总长度1 mm与每小格的差值精确度(可精确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm(4)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度线对齐的游标的格数,则记录结果表示为(x+K×精确度) mm。
二、实验原理1.把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻R(R=UI)。
由于金属丝的电阻较小,选择电流表外接法;由于不要求电压必须从0开始调节,所以一般可以选择滑动变阻器限流式接法。
实验电路原理图如图所示。
2.用毫米刻度尺测出金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,算出横截面积S(S=πd2 4)。
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。
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。
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。
高中物理_测量金属丝的电阻率教学设计学情分析教材分析课后反思
测量金属丝的电阻率教学设计课前复习1.欧姆定律根据欧姆定律得到导体的电阻R 与加在导体两端的电压U 成正比,跟导体中的电流I 成反比,这种说法对吗?2.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻R 与它的长度l 成正比,与它的横截面积S 成反比;导体电阻还与构成它的材料有关.(2)公式:R =ρl S ,式中ρ是比例系数,它与导体的材料有关,是表征材料性质的一个重要的物理量,ρ叫做这种材料的电阻率.2.电阻率ρ(1)单位:欧姆·米,符号:Ω·m .(2)变化规律:电阻率往往随温度的变化而变化.金属的电阻率随温度的升高而增大.(3)应用:电阻温度计、标准电阻等.课堂教学实验:测量金属丝的电阻率实验目的:测量金属丝的电阻率实验器材:米尺 螺旋测微器 电流表电压表 滑动变器、金属丝、电源、开关、导线实验原理:由R=ρl/S 得ρ=RS/l.由电压表和电流表测量金属丝电阻R.用米尺测出长度l ,螺旋测微器测量金属丝直径,计算截面积S.实验过程:1、伏安法测电阻R需要解决几个问题:(1)仪器的选择(电流表、电压表、滑动变阻器)(2)测量电路的选择(安培表是内接?外接?)(3)控制电路的选择(滑动变阻器限流?分压?) UR I实验器材:待测电阻丝的电阻约为5ΩA.量程是0~0.6A,内阻约为0.5Ω的电流表;B.量程是0~3A,内阻约为0.1Ω的电流表;C.量程是0~3V,内阻约为6kΩ的电压表;D.量程是0~15V,内阻约为30kΩ的电压表;E.阻值为0~20Ω,额定电流为2A的滑动变阻器;F.电池组(3V);G.开关一个,导线若干.实验时电流表选电压表选在框内设计电路图,然后根据电路图连接实物图数据处理:+ -电阻R/Ω2.测量金属丝的横截面积S和长度L需要解决几个问题:(1)了解螺旋测微器的结构和原理(2)掌握螺旋测微器的读数技巧螺旋测微器:1、螺旋测微器的结构:2、螺旋测微器的原理:原理:精密螺纹的螺距为0.5mm,即D每旋转一周, F前进或后退0.5mm。
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);。
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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=U
I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=ρl
S,得出计算金
属丝电阻率的公式ρ=R x S
l=
πd2U
4lI.
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 V
R 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,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 =U
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.
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 2U
4lI 。
六、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。
七、注意事项
1.测量直径应在导线连入电路前进行,测量金属丝的长度,应该在连入电路之后在拉直的情况下进行.
2.本实验中被测金属丝的电阻值较小,故须采用电流表外接法. 3.开关S 闭合前,滑动变阻器的阻值要调至最大.
4.电流不宜太大(电流表用0~0.6 A 量程),通电时间不宜太长.
5.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.
【典例精析】
A 组 双基题组
1.(2013·洛阳一中质检)在“测金属的电阻率”的实验中,分别用游标卡尺和螺旋测微器测出,用金属材料制成的
一段圆柱体的长度和横截面的直径,如图7-3-7所示.则该圆柱体的长度为____________ mm ,横截面的直径为__________mm.
图7-3-7
2.某同学做“测定金属电阻率”的实验.
(1)需要通过实验直接测量的物理量有:__________(写出名称和符号).
(2)这位同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图7-3-8所示.由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为________Ω.
3.(2014·吴忠市同心中学检测)在“测定金属的电阻率”
的实验中,为了安全、准确、方便地完成实验:
①除电源(电动势为4 V,内阻很小)、电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ),待测电阻丝(约3 Ω)、导线、开关外,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(选填下列器材的字母符号).A.电流表A1(量程600 mA,内阻约1 Ω)电流表A2(量程3 A,内阻约0.02 Ω) B.滑动变阻器R1(总阻值10 Ω)
滑动变阻器R2(总阻值100 Ω)
②若用如图7-3-9所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的________点相连(选填“a”或“b”).若某次测量中,金属丝的长度为L,直径为D,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、L、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=________.
若用如图7-3-9所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的________点相连(选填“a”或“b”)
.若某次测量中,金属丝的长度为L,直径为D,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、L、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=________.
图7
-3-9
B组高考题组
4.(2013·安徽高考)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率
的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图7-3
-10所示,校零时的读数为________mm,合金丝的直径为
________mm.
图7-
3-10
(2)为了精确测量合金丝的电阻R x,设计出如图7-3-11
甲所示的实验电路图,按照该电路图完成图7-3-11乙中的
实物电路连接.
甲乙
图7-3-11
【课堂总结】
重点:螺旋测微器的读数,金属电阻率的测量、伏安法测电阻
注:
1、电阻丝的长度应在接入电路拉直之后进行测量
2、因为待测电阻阻值较小,所以采用电流表外接法
3、注意千分尺的读数
4.电流不宜太大(电流表用0~0.6 A量程),通电时间不宜太长.
5.实验(实物)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.。