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

默写电阻定律公式，并提出问题：如何求电阻率

根据学生回答问题引出测量电阻率的原理。

根据原理，引出需要的准备知识。

根据原理设计电路图，确定实验步骤。

学生动手实验，并进行数据处理与误差分析。

例题讲解。

课后练习。

七、板书设计

电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)

1、实验目的

2、实验原理

螺旋测微器、游标卡尺的使用和读数

3、实验步骤

4、数据处理、误差分析

5、注意事项

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)＋×(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。

精度=1mm/等分刻度

2）读数：测量值＝＋×精度

3）读数练习：

A B C

3、伏安法测电阻

1）电流表的内外接法的比较

电流表内接法电流表外接法

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

测量值小于真实值

适用条件R A?R x R V?R x

口诀 (大电阻用内

接法测量，测量值偏大)

(小电阻用外接

法测量，测量值偏小)

2

①阻值比较法：

②临界值计算法

R x

R x>R V R A时，用电流表内接法．

③实验试探法：

C

C

4、滑动变阻器的限流接法和分压接法 (1)两种接法比较： 方式 内容 限流接法

分压接法

对比说明 两种接法电路图

串、并联关系不同

负载R 上电压调节范

围

RE

R ＋R 0

≤U ≤E 0≤U ≤E

分压接法调节范围大

负载R 上电流调节范

围

E

R ＋R 0

≤I ≤E R

0≤I ≤E R

分压接法调节范围大 闭合S 前触头位置

b 端 a 端

都是为了保护电路元件

①限流式接法适合测量阻值小的电阻(与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)。因为R x 小，限流式中滑动变阻器分得电压大，移动滑动触头调节范围大。

②分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器的总电阻大)。因为R x 大，分压式中R x 几乎不影响电压的分配，移动滑动触头电压变化明显，便于调节。

四、实验步骤

(1)用螺旋测微器在金属丝上的三个不同位置上各测直径一次，求出直径d 的平均值． (2)用刻度尺测量连入电路的金属丝的长度l (以保证其测量长度为有效长度)，共测三次，再求出平均值．

(3)在右框设计电路图，按设计的电路连接实物，用伏安法测量电阻． (4)断开开关，拆除导线，整理好器材． (5)数据处理

五、数据处理

1．在求R 的平均值时可用两种方法

(1)用R ＝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 、L 、d 的值代入电阻率计算式

六、误差分析

1．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表内接法或者外接法，有系统误差．

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．

七、注意事项：由于金属丝通电后发热升温，会

使金属丝的电阻率变大．

八、例题讲解