高中物理 测定金属的电阻率教案 人教版二册
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。
高二物理人教选修31课件：第二章实验测定金属的电阻率
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 __1_._7_7_3__mm.
(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应 选____A_1___，电源应选____E_1___(均填器材代号)，在虚线框内完 成电路原理图．
[解析] (1)螺旋测微器主尺读数为 1.5 mm，螺旋刻度读数为 27.3×0.01 mm＝0.273 mm，读数应为：1.5 mm＋0.273 mm＝ 1.773 mm. (2)由于待测电阻 Rx 阻值约为 4 Ω，额定电流约为 0.5 A，故电 流表选 A1，电源选 E1.
电压表和电流表的选择可参考的数据有： (1)电阻或小灯泡的额定电压、额定电流． (2)电源电动势 E 和电路的最大电流 Im＝REx. (3)实验表格或实验图象的电压和电流．
电压 U/V
电流 I/A
电阻 Rx/Ω
5.拆除实验电路，整理好实验器材．
五、数据处理 1．金属丝直径的读数 (1)特别注意半刻度是否露出． (2)因螺旋测微器的精确度为 0.01 mm，可动刻度上对齐的格数 需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数 点后的第三位上． (3)把三个不同位置的测量值求平均值作为直径 d.
2．金属丝长度的测量 (1)应测量接入电路中的有效长度． (2)因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位(别忘记 估读)． (3)把 3 次测量值求平均值作为长度 l.
3．电阻 R 的测量值确定 (1)平均值法：可以用每次测量的 U、I 分别计算出电阻，再求出 电阻的平均值，作为测量结果． (2)图象法：可建立 U－I 坐标系，将测量的对应 U、I 值描点作 出图象，利用图象斜率来求出电阻值 R.
高二物理人教版选修31课件第二章实验二测定金属的电阻率
[答案] (1)24.13(24.12 ～24.14 均可) 0.516(0.515～
0.517 均可)
(2)偏小
πd2U 4Il
(3)见解析图
1．[多选]在“探究决定金属丝电阻的因素”的实验 中，以下操作中错误的是( )
A．用毫米刻度尺测量金属丝的全长，且测量三次， 算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中
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，求出其平 均值 l。
4．U、I 测量：把滑动变阻器的滑片调节到使接 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 表格内，断开开关 S。
(2)如图所示。
(3)由于电压表量程 0～3 V，分度值为 0.1 V，故读 数为 2.30 V。
(4)Rx 的阻值为(4.60－3)Ω＝1.60 Ω，由 Rx＝ρSl 可得， l＝RρxS＝1.601×.7×1.01×0－180－6 m≈94 m。
[答案] (1)R2 a (2)见解析图 (3)2.30(2.29～2.31 均可) (4)94(93～95 均可)
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。
七、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)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，内阻约 10 kΩ B．电压表 0～15 V，内阻约 50 kΩ C．电流表 0～0.6 A，内阻约 0.05 Ω D．电流表 0～3 A，内阻约 0.01 Ω E．滑动变阻器，0～10 Ω F．滑动变阻器，0～100 Ω ①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)
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 。
【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。
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。
名师导学2025版高考物理总复习第八章第4节实验：测定金属丝的电阻率教学案新人教版
第4节 试验：测定金属丝的电阻率夯实基础 【p 139】一、试验目的1．驾驭螺旋测微器的原理及读数方法．2．驾驭电流表、电压表和滑动变阻器的运用方法及电流表和电压表的读数方法．3．会用伏安法测金属的电阻率．二、试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，依据R x ＝U I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 ，依据电阻定律计算出电阻率．三、试验器材毫米刻度尺、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、试验步骤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：依据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 ，变更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 S L ＝πd 2R 4L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 S L计算电阻率． 6．整理：拆去试验线路，整理好试验器材．五、留意事项1．金属丝的长度，应当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上升，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，调整滑动变阻器的阻值时，应留意同时视察两表的读数，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试验的中心内容，测量时依据不同状况，依据所给器材采纳限流式电路还是分压式电路做出正确选择．由于用到的电阻丝阻值较小，因此一般运用电流表外接法．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 ＝ρL S可知ρ测<ρ真． 3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变更带来误差．考点1 仪器的选取及电路设计 【p 139】考点突破例1在某次试验大赛中，须要设计一电路来测量“金属丝的电阻率”，供应的器材如下表序号器材 说明 ①金属丝(L) 长度为L 0，直径为D ，阻值约10 Ω ② 电流表(A 1) 量程0～10 mA ，内阻r 1＝30 Ω ③电流表(A 2) 量程0～500 μA ，内阻r 2＝800 Ω ④电压表(V) 量程为0～10 V ，内阻为10 k Ω ⑤电阻(R 1) 阻值为100 Ω，起爱护作用 ⑥滑动变阻器(R 2) 总阻值约10 Ω ⑦电源(E) 电动势1.5 V ，内阻很小 ⑧开关(S) ⑨导线若干(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，读数为________ mm.(2)该同学设计了如图乙所示的电路，并测得金属丝直径D ，长度为L 0，假设电压表示数为U ，电流表示数为I ，则该金属丝的电阻率的表达式为：ρ＝________．(3)试验时，该同学发觉自己设计的电路无法实现要求，请你帮他设计电路，除了序号为①⑥⑦⑧⑨的器材外，还须要的器材为________(填写序号)，请在方框中画出你所设计的试验电路图．【解析】(1)依据螺旋测微器的读数规则，测量金属丝的直径读数为0.400 mm.(2)由欧姆定律知金属丝电阻R ＝U I ，则电阻定律，R ＝ρL 0S ，S ＝π(D 2)2，联立解得该金属丝的电阻率的表达式为：ρ＝πUD 24IL 0.(3)由于电压表量程太大，故电压表不行用．又两电流表满偏时，两侧电压过低，分析可知电阻R 1应用于限流，将金属丝与电流表A 1串联后再与电流表A 2并联，由并联电路电压相等即可求出金属丝的电阻，除了序号为①⑥⑦⑧⑨的器材外，还须要的器材为②③⑤.【答案】(1)0.400 (2)πUD 24IL 0(3)②③⑤ 电路图见解析 【小结】对电学试验器材的选择一般分两步考虑，首先要依据试验的要求设计好测量电路，选择必要的相应的器材时要着重考虑精确性；然后设计供电电路，此时选择相应的器材时要着重考虑平安性．电学试验器材选择的原则(1)精确性原则：选用电表量程时应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在运用时尽可能使指针接近满量程，若指针偏转不到满偏角度的13，读数误差较大． (2)平安性原则：通过电源，电表，滑动变阻器，用电器的电流不能超过其允许的最大电流．(3)便于操作原则：选择限制电路时，既要考虑供电电压的变更范围是否满意试验要求，又要留意便于操作．若限制电路为限流接法，则选滑动变阻器总阻值与待测电阻相当的；若限制电路为分压接法，则选滑动变阻器总阻值较小的(在不超过其额定电流的状况下)． 针对训练1．在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x (阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程0～3 V ，内阻约3 k Ω)；电流表：A 1(量程0～0.6 A ，内阻约0.2 Ω)；电流表：A 2(量程0～3 A ，内阻约0.05 Ω)；电源：E 1(电动势3 V ，内阻不计)；电源：E 2(电动势12 V ，内阻不计)；滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S ；导线．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为__1.771(1.770～1.773均正确)__mm.(2)若滑动变阻器采纳限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选__A 1__，电源应选__E 1__(均填器材代号)，在方框内完成电路原理图．【解析】(1)螺旋测微器的读数为1.5 mm ＋27.1×0.01 mm ＝1.771 mm.(2)在用伏安法测电阻的试验，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测电阻丝的额定电流为0.5 A ，所以电流表选A 1，电源选E 1即可．电路原理图如图所示．考点2 试验数据处理及误差分析 【p 140】考点突破例2在测定金属丝电阻率的试验中，已知金属丝的电阻约为10 Ω，试验室供应的器材有：A ．电流表(0～30 mA ，内阻约为0.5 Ω)B ．电流表(0～3 A ，内阻约为0.1 Ω)C ．电阻箱(0～20 Ω，额定电流为1 A)D ．滑动变阻器(0～1 000 Ω，额定电流为0.5 A)E ．滑动变阻器(0～5 Ω，额定电流为2 A)F ．电池组(电动势为6 V ，内阻约为0.1 Ω)G ．开关两个，导线若干(1)试验中已测得金属丝直径d ＝0.300 mm ，长度L ＝25.0 cm ，试验时，闭合开关S 1，调整滑动变阻器，先使电流表满偏，然后闭合开关S 2，调整电阻箱使电流表半偏，读出此时电阻箱的阻值为9.5 Ω.依据半偏法测电阻的原理和试验步骤，在图中将电路元件用笔画线代替导线连接成电路实物图；(2)测量时，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；(填器材前字母)(3)依据以上数据可以求出该金属丝的电阻率ρ′＝________；(结果保留两位有效数字，π取3.14)(4)试验计算出的金属丝的电阻率ρ′与真实值ρ比较：ρ′________(填“>”“＝”或“<”)ρ. 【解析】(2)因为半偏法测电阻是一种近似测量的方法，用电流表半偏法测电阻时要求运用限流电路，故应选用总电阻比较大的滑动变阻器D ，电路中的电流比较小，故电流表应当选用量程较小的A ；(3)依据电阻定律R ＝ρ′L S ，有ρ′＝RS L ＝R×π（d 2）2L＝2.7×10－6 Ω·m ；(4)闭合开关S2后，金属丝与电阻箱(阻值用R2表示)并联，电路中的总电阻变小，电流变大，且实际通过金属丝的电流小于通过电阻箱的电流，故有R x>R2，即金属丝电阻的测量值小于真实值，由此计算出的电阻率小于真实值，即ρ′<ρ.【答案】(1)如图所示(2)A D(3)2.7×10－6Ω·m(4)<针对训练2．一根固定在刻度尺上的匀称电阻丝R(总阻值小于5 Ω)两端各有1个固定的接线柱a、b，刻度尺的中间有1个可沿电阻丝滑动的触头c，c的上端为接线柱，触头c与电阻丝通常不接触，当用手按下时，才与电阻丝接触且可在刻度尺上读出触点的位置．现供应以下器材来测量该电阻丝的电阻率ρ.A．电压表(0～3 V～15 V，电阻约为3 kΩ或15 kΩ)B．电流表(0～0.6 A～3 A，电阻约为0.5 Ω或0.1 Ω)C．电池组(电动势为3 V，内阻很小)D．爱护电阻R0＝2 ΩE．开关SF．螺旋测微器G．导线若干(1)用螺旋测微器量电阻丝的直径时，示数如图甲所示，则该电阻丝的直径d＝__1.990__ mm；(2)依据所供应的器材在图乙的方框中画出该试验的电路图，要求：①变更触头c的位置，电流表的示数不变；②能够进行多次测量；__如图1所示__ (3)按(2)中设计的试验电路图用笔画线代替导线连接图丙中的实物图(留意量程的选择)； __如图2所示__(4)通过变更触头c 的位置，分别量出多组与电阻丝长度L 对应的电压U 的数据(电流表示数维持0.4 A 不变)，并已描绘在坐标纸上，得到的U －L 图线如图丁所示．①U －L 图线的斜率k ＝__2.0__V/m__，依据试验得到的数据可计算出该电阻丝的电阻率ρ＝__1.6×10－5__Ω·m__；(结果均保留两位有效数字)②下列有关试验的说法正确的是__B__．A ．用螺旋测微器在被测电阻丝同一位置测三次，求出直径的平均值B ．电路中的电流不宜过大，通电时间不宜过长，故试验中应接入一爱护电阻R 0C ．试验中电阻丝的电阻率的测量值等于真实值D ．在U －L 坐标系中能通过描点连线得到的图线是电阻丝的伏安特性曲线【解析】(1)直径d ＝1.5 mm ＋49.0×0.01 mm ＝1.990 mm ；(3)依据题意，电流表量程应选择0～0.6 A ，电压表量程应选择0～3 V ；(4)①U－L 图线的斜率k ＝2.0－01.0V/m ＝2.0 V/m ，ρ＝R S L ，R ＝U I ，则ρ＝US IL ＝k π（d 2）2I ＝k πd 24I，代入数据解得ρ＝1.6×10－5 Ω·m ；②正确的操作是用螺旋测微器在被测电阻丝的三个不同位置各测量一次，然后求出直径的平均值，故A 错误；电路的电流不宜过大，通电时间不宜过长，故试验中应接入一爱护电阻R 0，故B 正确；电流表采纳外接法，电流测量值大于真实值，故电阻率的测量值小于真实值，C 错误；电阻丝的伏安特性曲线是指I －U 曲线，而本试验中电路中的电流是固定的，D 错误．考点3 电阻的测量 【p 141】考点突破例3某爱好小组要精确测定额定电压为3 V 的节能灯正常工作时的电阻．已知该灯正常工作时电阻约500 Ω.试验室供应的器材有：A ．电流表A(量程0～3 mA ，内阻R A ＝15 Ω)B ．定值电阻R 1＝1 985 ΩC ．滑动变阻器R(0～10 Ω)D ．电压表V(量程0～12 V ，内阻R V ＝1 k Ω)E ．蓄电池E(电动势为12 V ，内阻r 很小)F ．开关S 一个G ．导线若干(1)要精确测定节能灯正常工作时的电阻，应采纳下面电路图中的________．(2)选择正确电路进行试验，若电压表的示数用U 表示，电流表的示数用I 表示，写出测量节能灯电阻的表达式R x ＝________(用题目中给的相应字母表示)．当电流表中的电流强度I ＝________mA 时，登记电压表的读数U 并代入表达式，其计算结果即为节能灯正常工作时的电阻．【解析】(1)试验中将电压表当做电流表运用，电流表与定值电阻串联后当做电压表运用，依据两表的内阻、测量范围及节能灯的阻值关系可确定电路应采纳外接方式，故选择 C.(2)由电路的结构可知，R x ＝I （R 1＋R A ）U R V－I ＝IR V （R 1＋R A ）U －IR V ，节能灯的额定电压为3 V ，对应电流表电流为1.5 mA.【答案】(1)C (2)IR V （R 1＋R A ）U －IR V1.5 【小结】测电阻的方法还有伏伏法、替代法、半偏法、电桥法等等．①伏伏法，运用两个电压表，一个电压表的内阻已知，就可把它当作电流表、电压表、定值电阻运用．R 2＝U 2U 1R 1，R 1＝U 1U 2R 2 ②替代法闭合S 1、S 2接2，调整R ，登记电流表读数I.保持R 不变，把S 2接1，调整R 1，使电流表读数仍为I ，则R x ＝R 1.③半偏法测电流表内阻的电路如图，断开S 2，闭合S 1，调整R 0，使电流表示数I g .保持R 0不变，闭合S 2，调整R ，使电流表示数为I g 2，在满意R 0R 的状况下，可认为R A ＝R这种方法测量值偏小，因为闭合S 2后，总电阻减小，总电流增大，流过R 的电流大于I g 2，∴R<R A④半偏法测电压表内阻：电路如图：先把滑键P 移到最左端，闭合S ，调整R 2＝0，再移动P ，使电压表满偏．保持P 不动，调整R 2，使电压表半偏，登记R 2的值．在R 1R 2的状况下，可认为电压表内阻R V ＝R 2.这种方法，电压表内阻的测量值偏大．因为调整R 2使电压表半偏时，分压器输出的电压变大，R 2分去的电压大于原输出电压的一半，∴R 2>R V ，而把R 2值作为R V 的测量值，所以偏大．⑤电桥法甲图中，R 0是定值电阻，G 是灵敏电流表，P 是滑动触头，L 是匀称电阻丝，闭合S ，移动P ，使G 示数为0，测出L 1、L 2的长度，则R x ＝L 2L 1R 0 乙图中，R 1是电阻箱，R 2、R 3均为定值电阻，G 是灵敏电流表，闭合S ，调整R 1，使G 示数为0，登记R 1之值，则R x ＝R 3R 1R 2. 针对训练3．为了用伏安法测出某小灯泡的电阻(约为5 Ω)．有以下试验器材可供选择：A ．电池组(3 V ，内阻约为0.3 Ω)B ．电流表(0～3 A ，内阻约为0.025 Ω)C ．电流表(0～0.6 A ，内阻约为0.125 Ω)D ．电压表(0～3 V ，内阻约为3 kΩ)E ．电压表(0～15 V ，内阻约为15 kΩ)F ．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流1 A)G ．滑动变阻器(0～1 750 Ω，额定电流0.3 A)H ．开关、导线(1)为了减小试验误差，并在试验中获得较大的电压调整范围，应选择的电流表是__C__，电压表是__D__，滑动变阻器是__F__(填写器材前面的字母代号)．(2)设计的试验电路图画在虚线框内，并按电路图用笔画线连接实物图．__试验电路图与实物电路图如图所示__【解析】(1)电源电动势为3 V ，则电压表选D ；电路最大电流约为I ＝U R ＝3 V 5 Ω＝0.6 A ，电流表选C ；为便利试验操作，滑动变阻器应选F.(2)灯泡电阻约为5 Ω，滑动变阻器最大阻值为10 Ω，为在试验中获得较大的电压调整范围，滑动变阻器应采纳分压接法，R R A ＝ 5 Ω0.125 Ω＝40，R V R ＝3 000 Ω5 Ω＝600，R V R >R R A，则电流表应采纳外接法，试验电路图如图答案所示，依据试验电路图连接实物电路图，实物电路图如答案图所示．4．用伏安法测定一个待测电阻R x 的阻值(阻值约为200 Ω)，试验室供应如下器材： 电源E ：电动势3 V ，内阻忽视不计；电流表A 1：量程0～15 mA ，内阻约为100 Ω；电流表A 2：量程0～300 μA ，内阻为1 000 Ω；电压表V ：量程15 V ，内阻约为15 k Ω；滑动变阻器R 1：阻值范围0～20 Ω；定值电阻R 2：阻值为9 000 Ω；开关S 、导线若干．(1)试验中要求尽可能精确地测量R x 的阻值，则选择的电表为__A 1、A 2__(填写器材代号)．(2)在图甲虚线框中画出完整测量R x 阻值的电路图，并在图中标明器材代号．__电路如图所示__(3)调整滑动变阻器R 1，两电流表的示数如图乙所示，可读出电流表A 1的示数为__8.0__ mA ，电流表A 2的示数为__150__ μA.【解析】(1)由于电源电动势只有3 V，所以量程为15 V的电压表不合适．可将内阻为1 000 Ω的电流表A2串联定值电阻作为电压表测量待测电阻两端电压；由于电流表A1的内阻较大，所以电流表A1应外接．在试验中要求尽可能精确地测量R x的阻值，则选择的电表为A1和A2.(2)R1太小，用限流电路不便调整，只能采纳分压电路，电路如图所示．(3)依据电流表读数规则，电流表A1的示数为8.0 mA，电流表A2的示数为150 μA.考点集训【p316】1．如图甲所示的金属工件，截面外方内圆，外边长约为1 cm、内径约为0.5 cm、长度约为40 cm.(1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示，其读数a＝__1.01__ cm.(2)应选用__游标卡尺__来测量工件内径d，选用__毫米刻度尺__来测量工件长度L(填“毫米刻度尺”“游标卡尺”或“螺旋测微器”)．(3)为了测出该金属的电阻率，该同学设计了如图丙所示的电路，请按设计的电路完成实物图丁的连线．__如图所示__(4)试验测得工件两端电压为U，通过的电流为I，请写出该金属电阻率的表达式ρ＝__U（4a2－πd2）4IL__(用a、d、L、U、I等字母表示)．【解析】(1)游标卡尺读数时先读主尺为10 mm，游标尺共10个格，每个格代表0.1 mm，第1个格对齐，故游标尺读数为0.1 mm，故总读数为10.1 mm，即1.01 cm.(2)游标卡尺有内测量爪可以测量内径，用毫米刻度尺测量长度．(4)由R ＝U I ，R ＝ρL S ，S ＝a 2－14πd 2联立可得电阻率的大小ρ＝U （4a 2－πd 2）4IL.2．某同学要测量电阻R x 的阻值，采纳如下试验步骤：(1)首先，选用多用电表欧姆“×10”挡进行粗测，正确操作后如图甲所示，读数为__160__ Ω.(2)接着，用伏安法测量该电阻的阻值，滑动变阻器采纳分压式接法，可选用的试验器材有：电压表V(0～3 V，内阻约1 kΩ)电流表A(0～20 mA，内阻约1 Ω)待测电阻R x滑动变阻器R1(0～2 kΩ)滑动变阻器R2(0～20 Ω)，干电池两节开关、导线若干在下面的图乙、图丙电路中，应选用图__乙__(选填“乙”或“丙”)，滑动变阻器应选用__R2__(选填“R1”或“R2”)．【解析】(1)由读数规则可知，该读数应为刻度值与挡位的乘积，即16×10 Ω＝160 Ω；(2)由于待测电阻的阻值比电流表的内阻大得多，因此测量电路应将电流表内接，测量电路应选乙；由于滑动变阻器采纳分压式接法，则滑动变阻器应选择最大阻值较小的R2.3．电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，试验室供应的器材如下：待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω.额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关2个，导线若干.(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整.__如图所示__(2)依据设计的电路，写出试验步骤：__移动滑动变阻器滑片，使得通电后电压表所在支路电压最小，闭合开关S1、S2，调整R1，使得电压表满偏，保持滑动变阻器阻值不变，断开S2，调整电阻箱R0，使得电压表指针半偏，读取此时电阻箱的阻值即为电压表内阻．__(3)将这种方法测出的电压表内阻为R V′，与电压表内阻的真实值R V相比，R V′__>__R V(填“>”“＝”或“<”)，主要理由是__断开S2，调整电阻箱R0，使得电压表指针半偏时，电压表所在支路电阻增大，分的电压增大，此时R0的电压大于电压表的半偏电压，故测量值大于真实值__.【解析】(1)滑动变阻器不行能运用限流式接法，因电阻太小，故只能运用分压式接法；(2)移动滑动变阻器滑片，使得通电后电压表所在支路电压最小，闭合开关S1、S2，调整R1，使得电压表满偏，保持滑动变阻器阻值不变，断开S2，调整电阻箱R0，使得电压表指针半偏，读取此时电阻箱的阻值即为电压表内阻．(3)断开S2，调整电阻箱R0，使得电压表指针半偏时，电压表所在支路电阻增大，分的电压增大，此时R0的电压大于电压表的半偏电压，故测量值大于真实值．4．某同学在测量圆柱体材料电阻率的过程中：(1)用游标卡尺测得该材料的直径如图所示，其值为__1.65×10－3__ m.(2)该同学想用伏安法测该材料的电阻，现有如下器材可供选择：试验中滑动变阻器应当选择__R1__(填“R1”或“R2”)，并采纳__分压__接法．(3)在虚线框中画出试验电路图．__如图所示__【解析】(1)由图可知，主尺上整的毫米数为1，游标尺第13个刻度与主尺上某一刻度对齐，所以其读数为1 mm＋0.05 mm×13＝1.65 mm＝1.65×10－3 m.(2)本题待测电阻电压、电流没特殊要求，首先考虑滑动变阻器的限流接法，因为R2阻值远远大于待测电阻，不便于调整，不予采纳；假如选用R1，因其阻值较小，最小电流也超过了电流表量程，所以限流接法两个滑动变阻器都不合适；再考虑滑动变阻器的分压接法，这要求变阻器的阻值比较接近待测电阻才便于调整，所以选用滑动变阻器R 1.(3)由于待测电阻阻值太小，用电压表干脆测量时电压大小无法读数，所以应将待测电阻与爱护电阻串联后再与电压表并联才好．依据待测电阻满意R V R x ＋R 0>R x ＋R 0R A ，可知电流表应用外接法．5．有一根瘦长而匀称的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重1～2 N ，长约为30 cm ，电阻约为10 Ω.已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ0.因管内中空部分截面积形态不规则，无法干脆测量，请设计一个试验方案，测量中空部分的截面积S 0，现有如下器材可选：A ．毫米刻度尺B ．螺旋测微器C ．电流表(0～600 mA ，1.0 Ω)D ．电流表(0～3 A ，0.1 Ω)E ．电压表(0～3 V ，6 k Ω)F ．滑动变阻器(0～20 Ω，0.5 A)G ．滑动变阻器(0～10 k Ω，2 A)H ．蓄电池(6 V ，0.05 Ω)I ．开关一个，带夹子的导线若干(1)除待测金属管线外，还应选用的器材有__ABCEFHI__(只填器材前的字母)． (2)在方框中画出你所设计方案的试验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．Ｋ__答案见解析__(3)试验中要测量的物理量有：__横截面边长a 、管线长度L 、管线两端电压U 、通过管线的电流I__；计算金属管线内部空间截面积S 0的表达式为S 0＝__a 2－ρIL U__．【解析】(1)本试验须要用伏安法测量电阻，依据欧姆定律有R ＝UI ，同时要结合电阻定律公式R ＝ρLS 求解截面积，故要用电压表测量电压，用电流表测量电流，用刻度尺测量长度，用螺旋测微器测量边长．当然，要组成电路，还须要电源、开关、导线以及滑动变阻器．由于电阻通电电流较大时升温明显，影响电阻率，故要小电流，电流表选择较小量程．(2)由于要求尽可能测出多组有关数值，故滑动变阻器要采纳分压式接法，金属管线电阻较小，因此电流表采纳外接法．(3)依据欧姆定律有R ＝U I ，依据电阻定律公式有R ＝ρL S ，由此解得S ＝ρILU .因此要用螺旋测微器测横截面边长a ，用毫米刻度尺测金属管线长度L ，用电压表测金属管线两端电压U ，用电流表测通过金属管线的电流I ，因此金属管线内部空间截面积S 0的表达式为S 0＝a 2－ρIL U.6．某试验小组尝试测量一段电阻丝的电阻率．可供选择的器材有： A ．电池组E(电动势为3.0 V ，内阻约5 Ω)； B ．电压表V(量程为0～3 V ，内阻约15 k Ω)； C ．电阻箱R(0～999.9 Ω)； D ．开关、导线若干．完成下列填空：(1)把电阻丝拉直后用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结果如图甲所示，其读数为d ＝__0.400__ mm.(2)将电阻丝两端固定在有刻度尺的接线板两端的接线柱上，在被固定的电阻丝上夹一个与接线柱c 相连的小金属夹P.试验要求将a 、c 端接入电路，且将小金属夹P 右移、电阻箱的阻值减小而接入电路的电压表读数保持不变，如图乙所示，请用笔画线代替导线在图丙中完成电路的连接．__如图1所示__(3)图乙中电压表读数为U ＝__2.50__ V.(4)变更金属夹P 与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中阻值，使电压表读数保持不变，如图乙所示．重复多次，记录每一次电阻箱的阻值R 和接入电路的电阻丝长度L ，数L 图象.__如图2所示__(5)依据R －L 图象和已知数据，可求出该电阻丝的电阻率为__2.5×10－6__ Ω·m.(计算结果保留两位有效数字)【解析】(1)螺旋测微器的读数要估读到0.001 mm ，读数为0 mm ＋40.0×0.01 mm ＝0.400 mm.(2)试验要求a 、c 接入电路，且P 右移、电阻箱阻值减小时，电压表读数保持不变，则电阻箱和电阻丝应当串联，电压表测量两者的电压和且有R 1＋ρL 1S ＝R 2＋ρL 2S .(3)电压表估读到0.01 V ，故电压表读数为2.50 V ．(5)由作出的R －L 图象可知，斜率|k|＝20 Ω/m ，由电阻定律可知|ΔR|＝|ΔL|·ρS ，|ΔR ΔL |＝|k|＝ρS ，代入题给数据得ρ＝S|k|＝π×(0.2×10－3)2×20 Ω·m ＝2.5×10－6Ω·m.7．小明对2B 铅笔芯的导电性能感爱好，于是用伏安法测量其电阻值．(1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图中画出．__如图甲所示__(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B 铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U －I 图上，如图2所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用__×__(填“○”或“×”)表示的．(3)请你选择一组数据点，在图上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为__用“×”表示的数据连线时，1.2(1.1～1.3均可)，用“○”表示的数据连线时，1.6(1.5～1.7均可)__ Ω.__如图乙所示__【解析】(2)U －I 图象如图乙所示，U －I 图象的斜率反映了电阻的大小，而用电流表内接法时测得的电阻偏大，外接法时测得的电阻偏小，所以外接法的数据点是用“×”表示的．(3)在U －I 图象上，选用外接法所得的“×”连线，则R ＝ΔUΔI＝1.2 Ω，选用内接法所得的“○”连线，则R ＝ΔUΔI＝1.6 Ω.8．要测定一卷阻值为20 Ω的金属漆包线的长度(两端绝缘漆层已去除)，试验室供应有下列器材：A ．电流表A ：量程①0～0.6 A ，内阻约为1 Ω；量程②0～3 A ，内阻约为0.2 ΩB ．电压表V ：量程③0～3 V ，内阻约为2 kΩ；量程④0～15 V ，内阻约为10 kΩC ．电源E ：电动势30 V ，内阻r 可以忽视D ．滑动变阻器R 1：阻值范围0～10 Ω，额定电流2 AE ．滑动变阻器R 2：阻值范围0～500 Ω，额定电流0.5 AF ．开关S 及导线若干(1)运用螺旋测微器测量漆包线直径时如图甲所示，则漆包线的直径d ＝__0.830__mm. (2)为了调整便利，并能较精确地测出该漆包线的电阻，电流表应当选择量程__①__(填量程序号)，电压表应当选择__④__(填量程序号)，滑动变阻器应选择__R 1__(填“R 1”或“R 2”)．请设计合理的试验电路，将电路图画在虚线框中．(3)依据电路图连接电路进行测量，某次试验电压表与电流表的示数如图乙所示，可以求出这卷漆包线的电阻为__21.3__Ω.(结果保留3位有效数字)(4)已知这种漆包线金属丝的直径为d ，材料的电阻率为ρ，忽视漆包线的绝缘层的厚度，则这卷漆包线的长度L ＝__πd 2U 4I ρ__．(用U 、I 、d 、ρ表示)【解析】(1)由螺旋测微器的读数规律知d ＝0.5 mm ＋0.330 mm ＝0.830 mm.(2)供应的电源的电动势为30 V ，漆包线的电阻在20 Ω左右，为了减小测量误差，电流表应当选择0～0.6 A 的量程，电压表应当选择0～15 V 的量程，电流表采纳外接法；为了便于限制，滑动变阻器应采纳分压式接法．(3)R ＝U I ＝11.50.54 Ω≈21.3 Ω.(4)由电阻定律可知R ＝UI＝ρLπ⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22，得到漆包线的长度：L ＝πd 2U4I ρ.。
高二【物理(人教版)】实验：金属丝电阻率的测量(第二课时)-教学设计
方案2：用游标卡尺或螺旋测微器测量电阻丝的直径。
【学生】为了测量方便和减小误差，选用螺旋测微器进行测量，注意其分度值为0.01mm，可读到0.001mm。
2. 电阻丝电阻的测量初中我们就学过使用伏安法测量导体的电阻，需要测量电压和电流两个物理量，那么就要选择合适量程的电压表和电流表，所以第一步，选择电表量程。
【问题1】为了尽可能准确地测量电流和电压，电流表和电压表应该选择什么量程？【学生】电源电压约3V，因此电压表选择0~3V量程，由于待测电阻丝阻值大约为10Ω，电路中最大电流约为3除以10，大约为0.3A，因此电流表选择0~0.6A量程。
第二步设计测量电路，用伏安法测量电阻的电路有两种，一种是电流表内接法，另一种是电流表外接法。
之前的学习我们知道，电压表和电流表都不是理想电表，由于电压表和电流表内阻的影响，两种测量电路都存在系统误差。
我们分别对其进行分析，然后选择本实验选用的测量电路。
电流表内接法：根据电路图可知，电流表测量流过电阻R x电流，是准确的，电压表测量的是电流表和电阻R x两端电压之和，那么电压表测量值偏大，产生误差的原因是电流表分压。
R测为虚线框中电流表和电阻R x串联的总电阻。
计算相对误差：根据相对误差可知，对于确定的电流表，待测电阻R x阻值越大，相对误差就越小，电流表内接法适合测量阻值较大的电阻。
电流表外接法：根据电路图可知，电压表测量电阻R x两端电压，是准确的，电流表测量的是流过电压表和电阻R x总电流，电流表测量值偏大，产生误差原因是电压表分流。
R测为虚线框中电压表和电阻R x并联的总电阻计算相对误差：根据相对误差可知，对于确定的电压表，待测电阻R x 阻值越小，相对误差酒越小，电流表外接法适合测量阻值较小的电阻。
【问题2】本实验电流表采用内接法还是外接法？请同学们根据实验器材中的数据分别计算两种接法的误差，并进行选择。
【学生】电流表内接法：电流表外接法：根据计算结果可知，外接法相对误差较小，所以测量电路选择电流表外接法。
高中物理 第2章 第11节 实验 测定金属的电阻率课件 新人教版选修3-1
目
法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小．
链
接
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
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栏 目 链 接
13
5．本实验由于电流表量程0～0.60 A，测量时通过金属丝的电
流应控制在0.6 A以下，每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为
准)，读数完毕立即断开单刀开关，防止温度升高使金属丝长度和电
阻率发生明显变化．
栏 目
6．求R平均值有两种方法：第一种是用R＝
U I
算出各次测量
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栏 目 链 接
10
4．检查线路无误后闭合单刀开关，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，设计表格把测量的d、L、
U、I填空．
栏 目
5．数据处理，将测得的d、L、U、I的值，代电阻率的计算
链 接
式ρ＝π4Ld2Rx中，计算出金属丝的电阻率．
6．拆除电路，整理好实验器材．
电压，用电流表测金属丝中的电流，根据Rx＝
U I
计算金属电阻Rx，
然后用米尺测量金属丝的长度L，计算出横截面积S；根据电阻定律
Rx＝ρSL，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝RLxS＝UILS.
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2
2．螺旋测微器的构造原理及读数．
(1)螺旋测微器的构造．
如下图所示是常用的螺旋测微器．它的小砧A和固定刻度G固定
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11
五、数据处理
1．在求Rx的平均值时可用两种方法．
(1)用Rx＝UI 分别算出各次的数值，再取平均值．
栏
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。
2.6测量金属丝电阻率教案
适用学科高中物理适用年级适用区域 人教版区域课时时长（分钟）知识点 测量金属丝电阻率教案1. 掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法。
教学目标 2. 掌握电流表电压表和滑动变阻器的使用方法及读数方法。
3. 学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。
教学重点 用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。
教学难点 用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。
高二 2 课时教学过程基础一知识、回导顾入1、电阻：加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本 身的性质决定的,与 U、I 无关. 2、电阻定律：导体的电阻 R 与它的长度 L 成正比,与它的横截面积 S 成反比，R＝ρL/S 3、电阻率：电阻率 ρ 是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的影响．二、知识讲解（一）考点解读一、测金属丝的电阻率 1.实验电路图与实物连接图 2．实验目的 (1)掌握螺旋测微器和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。
3．实验原理第1页根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径 d，计算出横截面积 S，并用 伏安法测出电阻 Rx，即可计算出金属丝的电阻率。
4．实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(50 Ω)， 开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。
5．实验步骤 (1)直径测定：用螺旋测微器(或游标卡尺)在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求 出其平均值 d，计算出金属丝的横截面积 S＝π4d2。
(2)电路连接：按如图所示的电路原理图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丝的有效长度，反复测量 3 次，求 出其平均值 l。
(4)U、I 测量：把滑动变阻器的滑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，改变滑动变阻器滑片位置，读出几组相应的电流表和电压表示数 I 和 U 的值，填入表格中，断开开关 S，求出电阻 Rx 的平均值。
高考物理总复习 8 第3讲 实验：测定金属的电阻率教案 新人教版-新人教版高三全册物理教案
第3讲实验：测定金属的电阻率一、实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。
2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法。
3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。
二、实验原理1．螺旋测微器(1)构造：如图甲，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等分，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如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，可动刻度上的读数为15.5，最后的读数为：2.0 mm＋15.5×0.01 mm＝2.155 mm。
2．游标卡尺(1)构造(如图所示)：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。
(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，见下表：刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x ＋K ×精确度)mm 。
3．伏安法测电阻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 ，测量值小于真实值压，用电流表测金属丝的电流，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 ＝πd 2U 4lI。
11.3 实验2 金属丝电阻率的测量(教学设计)-2024-2025学年高二物理同步备课系列(人教版
第3节实验2 金属丝电阻率的测量教学设计【提问】测金属丝的长度应选用什么测量工具？测量过程中有何注意事项？测量工具：毫米刻度尺；分度值1mm，可估读到0.1mm；测量思路：测量接入电路的电阻丝有效长度，多测几次求取平均值。
【例】毫米刻度尺的使用。
毫米刻度尺的最小分度值为_____，测量时应精确到_____mm，估读到_____mm。
请读出下图中物块的长度。
【提问】测金属丝的直径应选用什么测量工具？测量过程中有何注意事项？测量思路：测量金属丝的直径d，间接得出金属丝的横截面积。
测量方法：①若选刻度尺，利用累积法测直径；②选螺旋测微器或游标卡尺直接测量直径，在电阻丝的不同位置测量3次，求得直径的平均值。
【提问】怎样测量导体的电阻呢？电路图：【讲述】连接伏安法测电阻的电路时，电表有两种常见的接法，分别是：①电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”。
②电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”。
【提问】因电流表有分压、电压表有分流作用，两种方法测量电阻都有误差，那么，实际应用中该如何选择呢？【提问】当电流表外接时，如图所示，电压表和电流表的示数各是多少？计算得到的电阻表达式是怎样的？与实际值的差别是怎样的？【提问】当电流表内接时，如图所示，电压表和电流表的示数各是多少？计算得到的电阻表达式是怎样的？与实际值的差别是怎样的？【提问】内接法与外接法怎样选择？当R xR A >R VR x（即R x>√R A∙R V）时用内接法。
当R xR A <R VR x（即R x<√R A∙R V）时用外接法。
当R xR A ＝R VR x（即R x＝√R A∙R V）时两种接法均可。
【讲述】“内外接”方法的另一种选择方法——试探法。
如图，按内外接的方式依次连接，观察电流表、电压表示数变化情况。
若伏特表示数有明显变化，即∆II <∆UU，用外接；若安培表示数有明显变化，即∆II >∆UU，用内接。
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。
高中物理 测定金属的电阻率教学设计 新人教版选修3-1
2007～2008学年度第一学期《测量金属的电阻率》教学设计教材版本：人教版高中《物理》第二册〔必修加选修〕教学内容：实验七—测量金属的电阻率课型：实验课一、教学设计的理念：按照新课程理论和新课标的要求，着重表达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努力创造一种某某、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。
二、教学任务分析：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。
三、学生学习心理特点分析：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。
四、教学方式的构建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。
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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实验七 测定金属的电阻率
一、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。
二、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
三、实验器材：①金属丝②千分尺③安培表④伏特表⑤（3伏）电源⑥（20Ω）滑动变阻器⑦电键一个⑧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。
四、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 的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差。
五、实验记录
图1
导线的横截面积S= （公式）= （代入数据）= m2
所测金属的电阻率ρ= （公式）= （代入数据）= 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。
六、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。
七、例题分析：
（1997年高考题）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1kΩ）；
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≈×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。
〗
八、巩固练习
1．（4）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）
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．（2001年全国高考理综）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r 1约0.2Ω；电流表A 2，量程300mA ，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（ ）
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 1
R 2
A A 1 S
E
图1
图2。