高中物理《实验 测定金属的电阻率》课件ppt
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定量判定法——“大内偏大，小外偏小” 试触法
回忆： 滑阻限流接法和分压接法
(1)限流接法和分压接法的比较
(2)关于限流接法和分压接法的选择问题 ①通常情况下(满足安全条件)，由于限流电路耗能较小，结构 连接简单，因此，优先考虑以限流接法为主． ②下列三种情况下，必须采用分压接法
a．要使某部分电路的电压或电流从零开始连续变化． b．采用限流接法，电路中的最小电流(电压)超过仪表量程或电 阻的最大允许电流．（限流“限不住”） c．滑动变阻器远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻阻值远 大于滑动变阻器．（滑阻“不给力”）
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＝________.
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，填入记 录表格内，断开电键 S，求出导线电阻 Rx 的平均值． 5．数据处理，将测得的 Rx、l、S 的值，代入电阻 率计算公式 ρ＝RlxS中，计算出金属导线的电阻率． 6．拆除电路，整理好实验器材．
图7－3－2
(2)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.读数时误差出现在毫米的千分位上， 因此，螺旋测微器又叫千分尺．
(2)连线如图所示．
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.
三、误差分析
长度测量误差，电表测量误差 内外解法引起的误差
四、注意事项
因为使用的是电流表外接法，所以R测 R真，
进而由
RS l
可得：测
真
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
实验典例精析
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7－3－1
(2)用米尺量得金属丝的长度 l，用螺旋测微器量得 金属丝的直径，算出横截面积 S.
(3)利用电阻定律 R＝ρSl ，得出金属丝电阻率的公式 ρ＝RlS. 2．螺旋测微器的构造原理及读数 (1)螺旋测微器的构造 如图 7－3－2 所示是常用的螺旋测微器．它的小砧 A 和固定刻度 B 固定在框架 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．
(3)读数： 测量值(毫米)＝固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)＋可动
刻度数(估读一位)×0.01(毫米)
练习：
读数1
• 固定刻度读数：5.××× mm • 可动刻度读数：0.020 mm （注：0是估读数） • 最后读数： 5.020 mm
读数2
• 固定刻度读数：8.5×× mm • 可动刻度读数：0.023 mm （3是估读数） • 最后读数： 8. 523 mm
答
实 验
辩
测 定
金
时
属 的
电
间
阻 率
知识要点归纳 过程分析导引 实验典例精析 知能优化演练
读数3-1
• 固定刻度读数：4.0×× mm
• 可动刻度读数：0.487 mm
（7是估读数）
• 最后读数：
4. 487 mm
读数3-2
• 读数1： 4. 003 mm（不符实际） • 从固定刻度粗略估读，读数应为
4.5 mm左右 • 正确读数：4.503 mm
回忆：伏安法测电阻
(1)电流表的内接法和外接法的比较 （2）两种接法的选择
【答案】
①A1、R1
②b
πUD2 4IL
图 7－3－9
知能优化演练
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
【答案】 49.15 4.702
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.
(2)为了精确测量合金丝的电阻 Rx，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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
乙
图 7－3－11
【解析】 (1)按照螺旋测微器的读数原则得，校零时的 读数为 0.007 mm，合金丝的直径为 0.656 mm－0.007 mm＝ 0.649 mm(在 0.647 mm～0.651 mm 都算正确)．
【答案】 (1)加在金属丝两端的电压 U，通过金属丝的 电流 I，金属丝的长度 l，金属丝的直径 d (2)5.22
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)．
三、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0～50 Ω)、电 池组、电键、被测金属丝、导线若干．
过程分析导引
一、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，计算出导 线的横截面积 S＝π4d2. 2．按图 7－3－1 所示的原理电路图连接好用伏 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.
实验 测定金属的电阻率
知识要点归纳
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．测电阻率的原理 (1)把金属丝接入电路中，用伏安法测导线的 电阻 R(R＝UI )．电路原理如图 7－3－1 所示．
回忆： 滑阻限流接法和分压接法
(1)限流接法和分压接法的比较
(2)关于限流接法和分压接法的选择问题 ①通常情况下(满足安全条件)，由于限流电路耗能较小，结构 连接简单，因此，优先考虑以限流接法为主． ②下列三种情况下，必须采用分压接法
a．要使某部分电路的电压或电流从零开始连续变化． b．采用限流接法，电路中的最小电流(电压)超过仪表量程或电 阻的最大允许电流．（限流“限不住”） c．滑动变阻器远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻阻值远 大于滑动变阻器．（滑阻“不给力”）
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＝________.
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，填入记 录表格内，断开电键 S，求出导线电阻 Rx 的平均值． 5．数据处理，将测得的 Rx、l、S 的值，代入电阻 率计算公式 ρ＝RlxS中，计算出金属导线的电阻率． 6．拆除电路，整理好实验器材．
图7－3－2
(2)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.读数时误差出现在毫米的千分位上， 因此，螺旋测微器又叫千分尺．
(2)连线如图所示．
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.
三、误差分析
长度测量误差，电表测量误差 内外解法引起的误差
四、注意事项
因为使用的是电流表外接法，所以R测 R真，
进而由
RS l
可得：测
真
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
实验典例精析
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7－3－1
(2)用米尺量得金属丝的长度 l，用螺旋测微器量得 金属丝的直径，算出横截面积 S.
(3)利用电阻定律 R＝ρSl ，得出金属丝电阻率的公式 ρ＝RlS. 2．螺旋测微器的构造原理及读数 (1)螺旋测微器的构造 如图 7－3－2 所示是常用的螺旋测微器．它的小砧 A 和固定刻度 B 固定在框架 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．
(3)读数： 测量值(毫米)＝固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)＋可动
刻度数(估读一位)×0.01(毫米)
练习：
读数1
• 固定刻度读数：5.××× mm • 可动刻度读数：0.020 mm （注：0是估读数） • 最后读数： 5.020 mm
读数2
• 固定刻度读数：8.5×× mm • 可动刻度读数：0.023 mm （3是估读数） • 最后读数： 8. 523 mm
答
实 验
辩
测 定
金
时
属 的
电
间
阻 率
知识要点归纳 过程分析导引 实验典例精析 知能优化演练
读数3-1
• 固定刻度读数：4.0×× mm
• 可动刻度读数：0.487 mm
（7是估读数）
• 最后读数：
4. 487 mm
读数3-2
• 读数1： 4. 003 mm（不符实际） • 从固定刻度粗略估读，读数应为
4.5 mm左右 • 正确读数：4.503 mm
回忆：伏安法测电阻
(1)电流表的内接法和外接法的比较 （2）两种接法的选择
【答案】
①A1、R1
②b
πUD2 4IL
图 7－3－9
知能优化演练
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
【答案】 49.15 4.702
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.
(2)为了精确测量合金丝的电阻 Rx，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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
乙
图 7－3－11
【解析】 (1)按照螺旋测微器的读数原则得，校零时的 读数为 0.007 mm，合金丝的直径为 0.656 mm－0.007 mm＝ 0.649 mm(在 0.647 mm～0.651 mm 都算正确)．
【答案】 (1)加在金属丝两端的电压 U，通过金属丝的 电流 I，金属丝的长度 l，金属丝的直径 d (2)5.22
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)．
三、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0～50 Ω)、电 池组、电键、被测金属丝、导线若干．
过程分析导引
一、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，计算出导 线的横截面积 S＝π4d2. 2．按图 7－3－1 所示的原理电路图连接好用伏 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.
实验 测定金属的电阻率
知识要点归纳
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．测电阻率的原理 (1)把金属丝接入电路中，用伏安法测导线的 电阻 R(R＝UI )．电路原理如图 7－3－1 所示．