测定金属丝的电阻率 PPT
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测金属丝的电阻率ppt课件
(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)=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)
2.伏安法测电阻 (1)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
电阻测量值 适用条件
适用于测量
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.螺旋测微器的构造原理及读数
(1)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。
• (5)特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及 电阻允许通过的最大电流值反复推敲，以能减小 误差的连接方式为好．
.
4.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Rx=U/I计算金属丝的电 阻Rx，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 Rx=ρl/S，得出计算金属丝电阻率的公式 ρ=RxS/l=πd2U/(4lI)。
电流表分压
U测=Ux+UA
R测=U测/I测 =Rx+RA>Rx 测量值大于真实值
RA<<Rx 大电阻
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)
2.伏安法测电阻 (1)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
电阻测量值 适用条件
适用于测量
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.螺旋测微器的构造原理及读数
(1)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。
• (5)特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及 电阻允许通过的最大电流值反复推敲，以能减小 误差的连接方式为好．
.
4.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Rx=U/I计算金属丝的电 阻Rx，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 Rx=ρl/S，得出计算金属丝电阻率的公式 ρ=RxS/l=πd2U/(4lI)。
电流表分压
U测=Ux+UA
R测=U测/I测 =Rx+RA>Rx 测量值大于真实值
RA<<Rx 大电阻
测定金属的电阻率 (共20张PPT)
1．练习伏安法测电阻，并测出金属丝 的电阻率。
2．练习使用螺旋测微器。
【螺旋测微器】
（1）构造：
测微螺杆P
（2）原理： 可动刻度H上的刻度分 为50等份，螺旋测微器 的精确度为0.01 mm。
框架F
固定刻度 S
旋钮K
可动刻度H
微调旋钮 K′
0.486mm
0.536mm
4.078mm
1．实验测定金属电阻率的理论依据是电阻定律。 2．金属丝的电阻值可以用伏安法测出。 3．金属丝的长度应用毫米刻度尺测定，金属丝 的直径可以用螺旋测微器测定。 4．螺旋测微器的读数规则 测量值＝固定刻度整毫米数(＋半毫米数)＋可动
___C_____(填选项前的符号)。
A．1×10－2 Ω·m
B．1×10－3 Ω·m
C．1×10－6 Ω·m
D．1×10－8 Ω·m
(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪 器均已校准，下列关于误差的说法中正确的是 __C_D_____(有多个正确选项)。 A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由读数引起 的误差属于系统误差
刻度读数(含估读)×0.01 mm。
毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表、 直流电压表、滑动变阻器(0～50 Ω)、电 池组、开关、导线、待测金属丝等。
(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，
七、误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。 2．电流表外接法，R 测<R 真导致 ρ 测<ρ 真(系统误差)。 3．通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系 统误差)。
2．练习使用螺旋测微器。
【螺旋测微器】
（1）构造：
测微螺杆P
（2）原理： 可动刻度H上的刻度分 为50等份，螺旋测微器 的精确度为0.01 mm。
框架F
固定刻度 S
旋钮K
可动刻度H
微调旋钮 K′
0.486mm
0.536mm
4.078mm
1．实验测定金属电阻率的理论依据是电阻定律。 2．金属丝的电阻值可以用伏安法测出。 3．金属丝的长度应用毫米刻度尺测定，金属丝 的直径可以用螺旋测微器测定。 4．螺旋测微器的读数规则 测量值＝固定刻度整毫米数(＋半毫米数)＋可动
___C_____(填选项前的符号)。
A．1×10－2 Ω·m
B．1×10－3 Ω·m
C．1×10－6 Ω·m
D．1×10－8 Ω·m
(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪 器均已校准，下列关于误差的说法中正确的是 __C_D_____(有多个正确选项)。 A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由读数引起 的误差属于系统误差
刻度读数(含估读)×0.01 mm。
毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表、 直流电压表、滑动变阻器(0～50 Ω)、电 池组、开关、导线、待测金属丝等。
(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，
七、误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。 2．电流表外接法，R 测<R 真导致 ρ 测<ρ 真(系统误差)。 3．通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系 统误差)。
高中物理课件 测量金属丝的电阻率
实验时的主要步骤如下： ①用刻度尺量出导线ab的长度l，用螺旋测微器测出导线的直径d。 ②按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好。 ③闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U。 ④描点作出U-x图线求出金属导线的电阻率ρ。
完成下列填空： (1)用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图乙所示，
该金属导线的直径d=__0__.8_7_0____mm。
(2)如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R0
应选__R_2___。
解析：(1)根据螺旋测微器读数规则， 该金属导线的直径d=0.5 mm+37.0×0.01 mm=0.870 mm。 (2)根据题述可知电源输出电压恒为E=12 V，电压表V的量程为3 V， 保护电阻R应该分压9 V。由于被测金属导线ab的电阻约为10 Ω， 所以保护电阻R0应选R2=30 Ω。
H.开关、导线若干。
(1)上述器材中，电流表应选______，电压表应选_________，滑动变阻器应 选______(填写器材前的字母)。为使通过待测金属丝的电流能从0～0.5 A范围 内改变，电路应选_____(填写甲、乙、丙、丁)。
解析：(1)由于电源电动势为3
V，由I=
E Rr
5
3
1A=0.5
(3)根据多次实验测出的aP长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U画出的 U-x图线如图丙所示，其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率ρ=__4k_(RE_2－_dk_2l)_。
(用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示)
解析：(3)被测金属导线横截面积S=
d 4
2
，aP段电阻Rx=
为I=
3V 20
高中物理实验测金属丝的电阻率(共6张PPT)
，可得金属的电阻率
.
有效长度，反复测量三次，求出其平均值.
R、l、d的，代入公式中
，计算金属导线的电阻率.
电路经检测查确认无误后，闭合电键,改变变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入记录表格.
误差来源、测量结果、电路选用条件
高中物理实验测金属丝的电阻率
误差来源、测量结果、电路选用条件 误差来源、测量结果、电路选用条件
误差来源、测量结果、电路选用条件
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.断开 高中物理实验测金属丝的电阻率
用毫米刻度尺测一段金属导线的长度l，用螺旋测微器测量导线的直径d，用伏安法测导线的电阻R，根据电阻定律
，可得金属的电阻率
.有效长电度，键反复，测量求三次出，求导出其线平均值电. 阻R的平均值.
高二物理§测定金属丝的电阻率
高中物理实验测金属丝的电阻率
河北武邑中学 伊云川
高二物理§测定金属丝的电阻率
复 习
A V
E,r K
误差来源、测量结果、电路选用条件
河北武邑中学 伊云川
高二物理§测定金属丝的电阻率
复 习
用毫米刻度尺测一段金属导线的长度l，用螺旋测微器测量导线的直径d，用伏的直径d，用伏安法测导线的电阻
理
R，根据电阻定律
，R可得 金S 属的电阻
率
RS. d2R
l
l 4l
河北武邑中学 伊云川
高二物理§测定金属丝的电阻率
二 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
、
实 平均值d.
验 步
2.按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片使滑动变阻器接入电路中的阻
科学测量：金属丝的电阻率课件(共23张PPT)高一物理鲁科版(2019)必修三
五、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。
值Rx可以估算出金属丝电阻率约为__C__。
A.1×10－2 Ω·m
B.1×10－3 Ω·m
C.1×10－6 Ω·m
D.1×10－8 Ω·m
3.某中学课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告，设计 了一个测量电阻率(被测电阻丝的阻值约为25 Ω)的实验方案，可提供的 器材有： A.电流表G，内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝3 mA B.电流表A，内阻约为0.2 Ω，量程为0～0.1 A C.螺旋测微器 D.电阻箱R0(0～9 999 Ω，0.5 A) E.滑动变阻器R(5 Ω，1 A) F.干电池组(3 V) G.一个开关和导线若干
②在测量阻值较小的圆柱体的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并 要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路 是___D__。
πD2R (3)若圆柱体电阻用R表示，则该圆柱体的电阻率ρ＝__4_L___。(用所给的 字母表示)
2.小李同学在“测量金属丝的电阻率”实验中。 (1)因电表内阻未知，用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接。 正确连线后，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双 掷开关K掷到1，电压表的读数U1＝1.65 V，电流表的示数如图乙所示； 将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为U2＝1.75 V，I1＝0.33 A。由此 可知应采用电流表__外___(填“内”或“外”)接法。
2024-2025学年高二物理必修第三册(粤教版)教学课件3.3测量金属丝的电阻率
次数 U/V I/A
1 0.10 0.020
2 0.30 0.060
3 0.70 0.160
4 1.00 0.220
5 1.50 0.340
6 1.70 0.460
7 2.30 0.520
由以上实验数据可知，他们测量 Rx 是采用下图中的图______(选填“甲”或 “乙”)．
高中物理 必修第三册 第三章 恒定电流 第三节 测量金属丝的电阻率
高中物理 必修第三册 第三章 恒定电流 第三节 测量金属丝的电阻率
二、学会使用游标卡尺
【观察与思考】（1）请观察游标卡尺的结构，说出它的主要部分有哪些？
高中物理 必修第三册 第三章 恒定电流 第三节 测量金属丝的电阻率
二、学会使用游标卡尺
（2）10分度的游标卡尺，游标尺的每一分度是多少？与主尺的最小分度分度相差多少？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
高中物理 必修第三册 第三章 恒定电流 第三节 测量金属丝的电阻率
(1)从图中读出金属丝的直径为____________mm. (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
10分度：精确度为0.1mm 20分度：精确度为0.05mm 50分度：精确度为0.02mm
高中物理 必修第三册 第三章 恒定电流 第三节 测量金属丝的电阻率
例3 请读出如图所示游标卡尺的示数：
主尺读数23mm+游标尺上的刻度7×精确度0.1mm=23.7mm
测量金属丝的电阻率课件2
类型一 实验器材与操作 【典例1】 在“探究电阻与长度、横截面积的关 系”的实验中，用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置 如图所示，金属丝的匝数为39，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，然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横 截面积的关系．
(1)从图中读出金属丝的直径为____________mm. (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
解析：(1)从题图可读出紧密绕制的金属丝的宽度为 2.53 cm，故直径为2.5339cm ≈0.064 9 cm＝0.649 mm.
(2)①因为两节干电池的电动势约是 3 V，用 3 V 量程 的电压表 A；因为金属丝的电阻大约为 5 Ω，如果把 3 V 的电动势全加在金属丝上，电流才是 0.6 A，因此用量程 是 0.6 A 的电流表 C；此题中金属丝的电阻大约为 5 Ω， 为了减小实验误差，应选 10 Ω 的滑动变阻器 E.
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为___． A．1×10－2 Ω·m B．1×10－3 Ω·m C．1×10－6 Ω·m D．1×10－8 Ω·m (6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器 均已校准，下列关于误差的说法中正确的是_________． A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由读数引起的 误差属于系统误差 B．由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
2．测定金属丝电阻率实验原理． (1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻 R(R＝UI )．电路原理图如图所示．
测定金属的电阻率资料PPT课件
第31页/共80页
(2)如图所示。
(3)待测电阻 Rx＝I2IR1－0＋I2r2，其中 I1、I2 分别为 A1 和 A2
表示数，R0 与 r2 分别为定值电阻和 A2 内阻的阻值。
第30页/共80页
解析：(1)由于电源电动势为 4 V，电压表 V 量程为 15 V，达不 到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可用电流表 A2 与定 值电阻 R0 串联扩大其电压量程，当作电压表与电流表 A1 配合 使用伏安法测量待测电阻阻值，由于改装的电压表内阻已知， 故 电 流 表 A1 采 用 外 接 法 ， 改 装 的 电 压 表 电 压 量 程 为 20 mA×130 Ω＝2.6 V，滑动变阻器最大阻值为 5 Ω，无法起到限 流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小 电流约为ER＝0.8 A，故滑动变阻器只能选择 R1，经过估算当电 流表 A1 满偏时，电流表 A2 也正好满偏，非常匹配，因此满足 电表读数不得小于量程的三分之一。故器材选择 ABDEGH。
(2)临界值计算法： Rx< RVRA时，用电流表外接法； Rx> RVRA时，用电流表内接法。
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(3)实验试探法：按图所示接好电路，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。
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E．直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)； F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W)； G．电键和导线若干。 电流表应选_______，电压表应选_______。(填字母代号) 该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利 进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出 电路在接线上存在的问题：
(2)如图所示。
(3)待测电阻 Rx＝I2IR1－0＋I2r2，其中 I1、I2 分别为 A1 和 A2
表示数，R0 与 r2 分别为定值电阻和 A2 内阻的阻值。
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解析：(1)由于电源电动势为 4 V，电压表 V 量程为 15 V，达不 到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可用电流表 A2 与定 值电阻 R0 串联扩大其电压量程，当作电压表与电流表 A1 配合 使用伏安法测量待测电阻阻值，由于改装的电压表内阻已知， 故 电 流 表 A1 采 用 外 接 法 ， 改 装 的 电 压 表 电 压 量 程 为 20 mA×130 Ω＝2.6 V，滑动变阻器最大阻值为 5 Ω，无法起到限 流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小 电流约为ER＝0.8 A，故滑动变阻器只能选择 R1，经过估算当电 流表 A1 满偏时，电流表 A2 也正好满偏，非常匹配，因此满足 电表读数不得小于量程的三分之一。故器材选择 ABDEGH。
(2)临界值计算法： Rx< RVRA时，用电流表外接法； Rx> RVRA时，用电流表内接法。
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(3)实验试探法：按图所示接好电路，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。
第20页/共80页
E．直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)； F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W)； G．电键和导线若干。 电流表应选_______，电压表应选_______。(填字母代号) 该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利 进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出 电路在接线上存在的问题：
11.3.2 金属丝电阻率的测量课件-人教版(2019)必修第三册(共18张PPT)
课堂练习
0.087
大于
小于
πd2U 4Il
课堂练习
0.48
ACDFH 2.20
外接法 分压接法
谢谢！
第11章 电路及其应用
第3节 实验：导体电阻率的测量
第2课时 金属丝电阻率的测量
导入
上节课中，我们学习了游标卡尺和螺旋测微器的原理、应用和 读数，本节课的实验设计需要用到游标卡尺或螺旋测微器来测量金 属丝的直径，完成金属丝电阻率的实验测量。
环节一：设计实验思路
不同材料的电阻率一般不同。那么，这些不同材料的电阻率是 如何测量出来的？如果要利用实验测量某种材料的电阻率，该如何 设计实验呢？
环节二：分组实验，完成测量
(4)在计算电阻的阻值时，可通过测得的多组电压值和电流值， 画出U-I图像，求得电阻R。
(5)为减小实验误差，要注意金属丝有效长度的测量，即不是 金属丝的总长度，而是电阻丝接入电路的有效长度l，并注意反复测 量多次取平均值。
(6)对金属丝直径的测量，可借助上节课学习的精度较高的测 量仪器进行测量，但要注意选取金属丝上的不同位置，测量其直径 的大小，最后求得直径的平均值。
环节三：数据分析，误差分析
根据实验测量结果，可以计算得出导体的电阻率。如果不知道 电阻丝的材料，可以通过查阅电阻率表，初步判断材料的类型；如 果知道电阻丝的材料，请与该材料的电阻率进行比较，分析误差产 生的原因。
实验中的误差来源主要有哪些？ 主要有由于读数造成的偶然误差，以及仪器本身存在的误差。 读数误差包括电阻丝直径的测量、有效长度的测量，以及电流表和 电压表的读数。
那该如何选择电流表的量程呢？ 可以根据I=UR，估算出电流的最大值。该实验中，待测金属丝 的阻值约为10 Ω，当电压表的示数最大时，电流表示数的最大值约 为0.3 A，因此，电流表的量程选择0~0.6 A即可。
科学测量：金属丝的电阻率课件(共12张PPT)物理鲁科版(2019)必修第三册
V A
R
a
b
(4)求电阻：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，记入表格内，断开开关S. (5)拆除实验电路，整理好实验器材.
【数据处理】
电阻值R的数值可用以下两种方法确定： (1)计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果.
③简便性原则:实验时要调节方便,易于操作。 例如对滑动变阻器,如果是用分压法连入电路的,应选用阻值较小的滑动变阻器。 这样移动滑片时,用电器上电压接近均匀变化,易于操作。
1
2
3
4
5
6
平
U
均
I
值
Rx
(2)图象法：可建立U－I 坐标系，将测量的I、U 值 描点作出图象，利用图象的斜率来求出电阻值R.
描点连直线原则： 让尽可能多的点落在直线上， 不在直线上的点平均分布在直线两侧， 舍去明显误差较大的点。
∙∙∙ ∙ ∙ ∙
【误差分析】
1.金属丝直径、长度的测量带来误差。
2.电路中电流表及电压表对电路的影响,因为电流表外接,所以R测<R真,
由 RS ，ρ测<ρ真。
l
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。
电学实验中仪器选择的三个原则
①安全性原则:通过电源、电阻、电流表、电压表等的电流不能超过其允许的 额定电流。
②精确性原则:根据实验的需要,选取精度合适的仪器,以尽可能减小实验误差。 电压表、电流表指针的偏角要大于满偏的三分之一，最好在满偏的1/3~2/3之间。
a
b
【实验器材】
刻度尺、螺旋测微器、学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、待测金属丝
R
a
b
(4)求电阻：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，记入表格内，断开开关S. (5)拆除实验电路，整理好实验器材.
【数据处理】
电阻值R的数值可用以下两种方法确定： (1)计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果.
③简便性原则:实验时要调节方便,易于操作。 例如对滑动变阻器,如果是用分压法连入电路的,应选用阻值较小的滑动变阻器。 这样移动滑片时,用电器上电压接近均匀变化,易于操作。
1
2
3
4
5
6
平
U
均
I
值
Rx
(2)图象法：可建立U－I 坐标系，将测量的I、U 值 描点作出图象，利用图象的斜率来求出电阻值R.
描点连直线原则： 让尽可能多的点落在直线上， 不在直线上的点平均分布在直线两侧， 舍去明显误差较大的点。
∙∙∙ ∙ ∙ ∙
【误差分析】
1.金属丝直径、长度的测量带来误差。
2.电路中电流表及电压表对电路的影响,因为电流表外接,所以R测<R真,
由 RS ，ρ测<ρ真。
l
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。
电学实验中仪器选择的三个原则
①安全性原则:通过电源、电阻、电流表、电压表等的电流不能超过其允许的 额定电流。
②精确性原则:根据实验的需要,选取精度合适的仪器,以尽可能减小实验误差。 电压表、电流表指针的偏角要大于满偏的三分之一，最好在满偏的1/3~2/3之间。
a
b
【实验器材】
刻度尺、螺旋测微器、学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、待测金属丝
2025届高三物理一轮复习实验11测量金属丝的电阻率(50张PPT)
④断开S1,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、B间的距离,重复步骤②和③。(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值_______(填“有”或“无”)影响。(4)图丙是根据部分实验数据描绘的Rx-L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上,当机械臂弯曲后,测得导电绳的电阻Rx为1.33 kΩ,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为______cm,即为机械臂弯曲后的长度。
(1)该小组同学闭合开关,调节电阻箱为某一阻值,记录电压表V1的示数U1、电压表V2的示数U2、电阻箱的阻值R;然后改变电阻箱的阻值,记录对应的多组数据,做出图像如图丙所示,已知此图像的斜率为k0,若将两电压表均视为理想电表,则此工件的电阻率为________________(用题中给出的物理量的字母表示)。
解析 (1)实验时,闭合开关S前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应处在M端。(2)滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器下端两接线柱与电源相连,故b导线接错;该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数不变。
答案 (1)M (2)b ③移动滑片时,电压表和电流表的示数不变(其他合理答案也正确)
回答下列问题:(1)L是丙到________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离。(2)写出电阻率的表达式ρ=________(用k、a、I表示)。(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ=________Ω·m(保留2位有效数字)。
考向3 实验目的改变【典例5】 (2022·广东卷)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器敏感元件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:(1)装置安装和电路连接。如图甲所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图乙所示的电路中。
(1)实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在________(填“M”或“N”)端。(2)按照图甲连接实物图,如图乙所示。闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为________(填“a”“b”或“c”)。若闭合开关,该错误连接会带来的问题有____________________。
(1)该小组同学闭合开关,调节电阻箱为某一阻值,记录电压表V1的示数U1、电压表V2的示数U2、电阻箱的阻值R;然后改变电阻箱的阻值,记录对应的多组数据,做出图像如图丙所示,已知此图像的斜率为k0,若将两电压表均视为理想电表,则此工件的电阻率为________________(用题中给出的物理量的字母表示)。
解析 (1)实验时,闭合开关S前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应处在M端。(2)滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器下端两接线柱与电源相连,故b导线接错;该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数不变。
答案 (1)M (2)b ③移动滑片时,电压表和电流表的示数不变(其他合理答案也正确)
回答下列问题:(1)L是丙到________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离。(2)写出电阻率的表达式ρ=________(用k、a、I表示)。(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ=________Ω·m(保留2位有效数字)。
考向3 实验目的改变【典例5】 (2022·广东卷)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器敏感元件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:(1)装置安装和电路连接。如图甲所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图乙所示的电路中。
(1)实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在________(填“M”或“N”)端。(2)按照图甲连接实物图,如图乙所示。闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为________(填“a”“b”或“c”)。若闭合开关,该错误连接会带来的问题有____________________。
实验：测定金属丝的电阻率59页PPT
实验：测定金属丝的电阻率
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，佩蒂博恩·普尔
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，佩蒂博恩·普尔
测量金属丝的电阻率课件
标准电阻 R0(阻值 5 Ω) 滑动变阻器 R1(0～5 Ω，2 A) 滑动变阻器 R2(0～200 Ω，1.5 A) 直流电源 E(E＝6 V，内阻不计) 开关 S、导线若干
(1)如图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理 的是________。
A
B
C
D
(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)， 并采用________接法。
注意：游标卡尺测量长度不需要估读。
二、螺旋测微器的测量原理及使用 1．结构：如图所示，测砧 A 和固定刻度 B 固定在尺架 C 上， 可动刻度 E、粗调旋钮 D、微调旋钮 D′、测微螺杆 F 是连在一起的， 通过精密螺纹套在 B 上。
2．测量原理 螺旋测微器的螺距是_0_.5_ mm，螺栓上可动刻度一周为 50 格， 当测微螺杆每转一周时，前进(或后退)一个螺距 0.5 mm。若每转过 1 格，前进(或后退)__0_.0_1_ mm，因此螺旋测微器的精确度为_0_._0_1_ mm。
(4)
πD2 4L
UI －R0
类型二 实验电路与数据处理 【典例 2】 用伏安法测量电阻 R 的阻值，并求出电阻率 ρ。 给定电压表(内阻约为 50 kΩ)、电流表(内阻约为 40 Ω)、滑动变 阻器、电源、开关、待测电阻(约为 250 Ω)及导线若干(要求测量电流、 电压能从 0 开始调节)。
(1)在虚线框中画出测量 R 的电路图。
[解析] (1)由并联电路特点可知，当 I2＝12I1 时，电阻箱的阻值 与待测铅笔芯的阻值相等。
(2)螺旋测微器的读数为 1.000 mm。
(3) 由 公 式Rຫໍສະໝຸດ ＝ρL S
可
计算
，
铅
测定金属的电阻率(共7张PPT)
求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm =____m.
求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm =____m.
d2=______mm; 在金属丝上选择三个不同的点测直径:
1．电源电压及电流表和电压表的量程，均不宜太大。 由公式ρ＝（ R S/L）求电阻率:
d3=______mm. 闭合开关，调节R0 ,测出三组U、I值,算出R1、R2、R3 ,求R平均值.
因金属丝的电阻一般为几欧姆. 2．电流表外接法测电阻. 由电阻定律R＝ρ（L/S）有：
求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm 由公式ρ＝（ R S/L）求电阻率:
求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm =____m. 求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm =____m.
测定金属的电阻率
第一页，共7页。
【实验目的】
1. 会用伏安法测电阻;
2. 会使用螺旋测微器(千分尺)
第二页，共7页。
[实验原理] 由电阻定律R＝ρ（L/S）有：
ρ＝（S/L）R
实验测出金属丝的长度L、横截面 积S和电阻R，即可求出金属的电 阻率。
第三页，共7页。
电源
实
电流表 电压表
验 变阻器
器 金属丝
材 千分尺（螺旋测微器）
米尺
开关 导线
第四页，共7页。
【实验步骤】
1．用刻度尺测金属丝的长度L=____m;
(1).在金属丝上选择三个不同的点测直径:
2．电流表外接法测电阻. d3=______mm.
d1=______mm; 1．电源电压及电流表和电压表的量程，均不宜太大。
求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm =____m.
d2=______mm; 在金属丝上选择三个不同的点测直径:
1．电源电压及电流表和电压表的量程，均不宜太大。 由公式ρ＝（ R S/L）求电阻率:
d3=______mm. 闭合开关，调节R0 ,测出三组U、I值,算出R1、R2、R3 ,求R平均值.
因金属丝的电阻一般为几欧姆. 2．电流表外接法测电阻. 由电阻定律R＝ρ（L/S）有：
求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm 由公式ρ＝（ R S/L）求电阻率:
求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm =____m. 求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm =____m.
测定金属的电阻率
第一页，共7页。
【实验目的】
1. 会用伏安法测电阻;
2. 会使用螺旋测微器(千分尺)
第二页，共7页。
[实验原理] 由电阻定律R＝ρ（L/S）有：
ρ＝（S/L）R
实验测出金属丝的长度L、横截面 积S和电阻R，即可求出金属的电 阻率。
第三页，共7页。
电源
实
电流表 电压表
验 变阻器
器 金属丝
材 千分尺（螺旋测微器）
米尺
开关 导线
第四页，共7页。
【实验步骤】
1．用刻度尺测金属丝的长度L=____m;
(1).在金属丝上选择三个不同的点测直径:
2．电流表外接法测电阻. d3=______mm.
d1=______mm; 1．电源电压及电流表和电压表的量程，均不宜太大。
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A．导线直径 d 的测量 C．电流 I 的测量
(A ) B．电压 U 的测量 D．导线长度的测量
解析 四个选项中的四个物理量对金属丝的 电阻率均有影响，但影响最大的是直径 d，因 为在计算式中取直径的平方．
2．在做“测定金属丝的电阻率”实验时，下列操
作正确的是
()
A．若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去表
解析 当金属丝两端电压为零时，通 过的电流也为零，因此图线必过原 点，故甲同学的图线正确；在甲同 学画的图线上距原点较远的地方取 一个点，其坐标值为(0.4 A,1.52 V)，
图12
故金属丝电阻为： 3.8(3.7～3.9均可).
【例1】用伏安法测量一个定值电阻的阻值,所需器材及规格 如(1)下待:测电阻Rx(约100 Ω) (2)直流毫安表A(量程0~10 mA,内阻50 Ω) (3)直流电压表V(量程0~3 V,内阻5 kΩ) (4)直流电源(输出电压4 V,内阻不计) (5)滑动变阻器(最大阻值为15 Ω,允许最大电流1 A) (6)开关一个,导线若干条
为了较准确地测量电阻阻值,根据器材的规格和实验要求,在本题的 实物图上连线。
思路点拨:(1)怎样比较Rx、RA、RV,以确定测量电路的接法? (2)滑动变阻器能否用限流接法,为什么?
解析:本题的电路选择有两种:一是滑动变阻器两种电路的选择;二是 伏安法两种电路的选择。
若采用限流电路,由题给条件,电路中干路最小电流为I干min =
1．金属丝直径、长度测量带来误差．
2．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＝ρSl 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．
【注意事项】 1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此 实验电路必须用电流表外接法． 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 表两端点间的部分待测导线长度，测量时应将导线 拉直． 4．测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测 量．
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
螺旋测微器测量精度
螺旋测微器的测量范围约 几厘米 .固定刻 度上的最小刻度为 1 mm,可动刻度的最小 刻度是 0.01 mm,测量时准确到 0.01 mm,估 读到 0.001 mm.
练习1 30 25
20
0
5
10
15
20
15
10
8.500+0.203=8.703 mm
面漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，
千万不可用小刀去刮漆皮，而两端接头部分
则用纱布打磨干净，以保证电路接触良好
B．用米尺反复测量三次导线的总长度，求出平
均值 L，然后将导线接入测量电路中
C．估计待测金属导线的总长，选择合适的仪器
和实验电路
D．合上开关 S，逐步减小滑动变阻器接入电路
的有效阻值，记录几组对应的电流和电压数
3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属 导线的长度，即有效长度，反复测量 3 次，求出其 平均值 l.
4．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值
和电压值，记入记录表格内；断开电键 S，求出导 线电阻 R 的平均值．
5．将测得的 R、l、d 值代入电阻率计算公式 ρ ＝RlS＝πd42lR，计算出金属导线的电阻率．
练习2
30 15
10
0
5
5 10
15
10
4.000+0.088=4.088 mm
毫米刻度尺
毫米刻度尺的最小分度值为 1mm , 测量时 应精确到 1 mm,估读到 0.1 mm.
【64.8mm】
素能提升
一、选择题(1 单选题，2 双选题)
1．在“测定金属丝电阻率”的实验中，由 ρ＝π4dI2lU 可知，对实验结果的准确性影响最大的是
6．拆去实验线路，整理好实验器材．
【数据处理】
1．在求 Rx 的平均值时可用两种方法： (1)第一种是用 Rx＝UI 算出各次的数值，再取平 均值．
(2)第二种是用 U—I 图线的斜率求出．
代入电2．阻计率算计电算阻公率式：ρ将＝记R录xSl 的＝数π4dl据2IU.Rx、l、d 的值， 【误差分析】
值，计算出导线的总电阻
解析 用米尺反复测量三次接入电路中的导线的 长度而不是总长度，B、C 错；闭合开关前，滑动 变阻器的有效阻值处于最大，合上开关 S 后逐步减 小滑动变阻器接入电路的有效阻值，D 对．
答案 AD
二、非选择题
3．某小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻实验 中；根据同一组数据进行正确描点后，甲、乙两位同学根 据自己的理解各做出一条图线，如图12所示，根据你对实 验的理解，你认为 同学的图线正确，根据你选择的图线 算出该金属丝的电阻为 Ω.(保留两位有效数字)
测定金属丝的电阻率
【实验器材】 被测金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、电压 表、电流表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线 等． 【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．依照电路图(图 1)用导线将器材连好，将滑 动变阻器的阻值调至最大．
图1
2.两种电路的选择 (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Rx较小，宜采用电流表外接法； 若Rx较大，宜采用电流表内接法.简单概括为“大内偏大， 小外偏小”.
(2)临界值计算法
Rx< RVRA时，用电流表外接法；小外偏小
Rx>RVRA 时，用电流表内接法. 大内偏大
15
4 50
100A=24
mA。
显然,超出了直流毫安表的量程。且由变阻
器阻值R=15 Ω< R x 知,滑动变阻器应选用并联分压电路,由R0=
2
R=A R V
500 Ω>Rx知,应选择外接法。
最后画出电路图如图。