高中物理选修3-1-实验-测定金属丝的电阻率
高二物理 选修3-1 2.9 实验：测定金属的电阻率
7、请你读出下列测量结果：
5 0 0 45
答案：L= 1+ 0 + 0.004 = 1.005 mm
7、请你读出下列测量结果：
45 40 0 35
答案：L= 0+ 0.5 + 0.405 = 0.905 mm
2．游标卡尺(如图 4 所示) (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。
10
20
20分度游标卡尺
精确度 为0.05
课堂实练
测一根金属管的深度时，则这根金属 管的深度是 1.055 cm；．
1cm
主尺
2cm
3cm
0
10
游标尺
20
图甲
五、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 πd2 d，计算出导线的横截面积 S＝ 。 4 2．电路连接 按如图 6 所示的原理电路图连接好用 伏安法测电阻的实验电路。
次数 U/V I/A
1 0.10
2 0.30
3 0.70
4 1.00
5 1.50
6 1.70
7 2.30
0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由以上实验数据可知，他们测量 Rx 是采用图 9 中的 ________图(选填“甲”或“乙”)。
图图，图中已连接了部分 导线，滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器的一端。请根据(2)所选 的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间， 电压表或电流表不至于被烧坏。
(1)把金属丝接入电路中， 用伏安法测金 属丝的电阻
U RR＝ 。 电路原理如图 I
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)
实验1：测定金属的电阻率
实验一：测定金属的电阻率一、实验原理：①用测量电阻的方法测量金属丝的电阻〔伏安法、伏伏法、安安法、等效替代法、半偏法等〕；②用米尺测量接入电路中金属丝的长度L；〔在拉直状态下，测三次取平均值〕③用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出其横截面积S；〔在三个不同的位置，测三次取平均值〕④据电阻定律R=ρL/S，计算出电阻率ρ=RS/L=πd2U/4ILPS：①为防止温度对电阻的影响，应使时间尽量短，电流尽量小；②此电路一般采用外接式，且应使电表示数偏转较大，以减小读数误差；③数据处理：多次测量U、I值，求出电阻之后，再对电阻取均值\\利用U-I图像求也可以；④实验前，一定要保证电路中的电流最小。
〔依据限流式或者分压式具体分析〕二、考点研析：考点1：游标卡尺和螺旋测微器的读数〔1〕游标卡尺的读数：方法：主尺〔cm〕+副尺〔n×精度〕n:与主尺刻线对齐的第n条线；精度：〔10等分〕0.1mm、〔20等分〕0.05mm、〔50等分〕〔2〕螺旋测微器的读数：方法：读数=固定刻度mm〔注意半格是否露出〕+可动刻度〔含估读〕考点2：全面考查实验“测定金属的电阻率”例题1：在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属接入电路部分的长度约为50cm。
〔1〕用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值〕R.实验所用器材为：电池组〔电动势3V，内阻约为1Ω〕，电流表〔Ω〕，电压〔2〕用伏安法测量电阻丝的电阻Xk阻〕，滑动变阻器R〔0~20Ω，额定电流2A〕，开关，导线假设干。
某小组同学利用以上器材正确表〔内阻约3Ω连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：R是采用图2中的_____图(选填“甲”或“乙”)由以上实验数据可知：他们测量X〔3〕图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。
测金属丝的电阻率实验报告
测金属丝的电阻率实验报告一、实验目的1、掌握用伏安法测量电阻的原理和方法。
2、学习使用螺旋测微器测量金属丝的直径。
3、测定金属丝的电阻率。
二、实验原理根据电阻定律，金属丝的电阻 R 与它的长度 L 成正比，与它的横截面积 S 成反比，即：＼（R ＝＼rho ＼frac{L}｛S}＼）式中，＼（＼rho\）为金属丝的电阻率。
通过伏安法测量金属丝两端的电压 U 和通过金属丝的电流 I，由欧姆定律＼（R ＝＼frac{U}｛I}＼）计算出电阻 R。
金属丝的横截面积＼（S ＝＼frac{＼pi d^2}｛4}＼），其中 d 为金属丝的直径。
三、实验器材1、直流电源（电动势约为 3V）2、电流表（量程 0 06A，内阻约0125Ω）3、电压表（量程 0 3V，内阻约3kΩ）4、滑动变阻器（最大阻值20Ω）5、开关6、导线若干7、金属丝8、螺旋测微器9、毫米刻度尺四、实验步骤1、用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置测量其直径，每次测量后记下读数，求出平均值 d。
测量前，先检查螺旋测微器的零点是否准确。
测量时，当测微螺杆快要接触到金属丝时，应改用微调旋钮，直到听到“喀喀”声为止。
读数时，要注意固定刻度上的半毫米刻度线是否露出，同时要估读到千分之一毫米。
2、按照电路图连接实验电路。
电流表外接，因为电压表内阻远大于金属丝电阻。
滑动变阻器采用限流接法，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。
3、用毫米刻度尺测量金属丝的长度 L，测量三次，求出平均值。
4、闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变金属丝两端的电压和通过金属丝的电流，读出多组电压表和电流表的示数 U 和 I，并记录下来。
5、断开开关，整理实验器材。
五、数据处理1、根据记录的数据，计算出每次测量的电阻值＼（R ＝＼frac{U}｛I}＼）。
2、求出电阻的平均值＼（R_{平均}＼）。
3、由＼（S ＝＼frac{＼pi d^2}｛4}＼）计算出金属丝的横截面积S 的平均值。
实验：测定金属丝的电阻率
(4)把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电 栏
阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S改
目 链
接
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
RS l
d2U中，计算出金属导线的电阻率．
3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线 目
链
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 接 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的
值不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，
实验：测定金属丝的电阻率
栏 目 链 接
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．
栏 目 链 接
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1．原理：根据电阻定律公式，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．
栏
4l I
(6)拆去实验线路．整理好实验器材．
栏
目
链
【注意事项】
接
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测金属导线的两端．
栏
2．器材：螺旋测微器；毫米刻度尺；电池组；电流表；目链
选修3-1：2.6 测定金属的电阻率
仪表读数及电路选择
【典例1】在“测定金属电阻率”的实验中，用千分尺测 量金属丝的直径，利用伏安法测量金属丝的电阻。千分尺 示数及电流表、电压表的示数都如图所示，则可读出该金
属丝的直径是________mm，金属丝的电阻值是
_________Ω(要求保留三位有效数字)。除此以外，还需 测量的物理量是____________，电路选择电流表 _______(选填“内”或“外”)接法。
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 _________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_______、电源应选______(均填器材代号)，在下面虚线框中
完成电路原理图。
【规范解答】(1)金属丝的直径：d=1.5 mm+0.01×27.3 mm =1.773 mm
7、误差分析
1．金属丝的横截面积是利用直径计算得到的，直径 的测量是产生误差的主要原因之一. 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 带来测量误差. 4．金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变 大，造成偶然误差.
A ①要想较准确地测出其阻值，电压表应选________ ，电流 C E 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所示，请指出该同学实物 接线中的两处明显错误． 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 .
专题一：螺旋测微器的原理和使用：
螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的， 即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转 轴线方向前进或后退一个螺距的距离.因此， 沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上 的读数表示出来.
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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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
高中物理选修3-1学案1：实验：测定金属的电阻率
实验：测定金属的电阻率注意事项(1)先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量；(2)电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法；(3)电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大．误差分析[例1]在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R x约为5 Ω，实验室备有下列实验器材A．电压表(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)B．电压表(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)C．电流表(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)D．电流表(量程0～0.6A，内阻约为11 Ω)E．变阻器R1(0～100 Ω，0.6 A)F．变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)H．开关S，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有(填代号)________．(2)为减小实验误差，应选用图1中________(填甲或乙)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图2中的实物图用线连接起来．图1图2(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图3所示，则金属丝的直径为________mm，电阻值为________Ω.图3[例2]有一金属电阻丝的阻值约为20Ω，现用以下实验器材测量其电阻率：A.电压表V1（量程0～15V，内阻约15kΩ）B.电压表V2（量程0～3V，内阻约3kΩ）C.电流表A1(量程为0～0.6A，内阻约为0.5Ω)D.电流表A2（量程为0～50mA，内阻约为10Ω）E.滑动变阻器R1（阻值范围0～1kΩ，允许最大电流0.2A）F.滑动变阻器R2（阻值范围0～20Ω，允许最大电流1.0A）G.螺旋测微器H.电池组（电动势3V，内电阻0.5Ω）I.开关一个和导线若干①某同学决定采用分压式接法调节电路，为了准确地测量出电阻丝的电阻，电压表选，电流表选，滑动变阻器选（填写器材前面的字母）；②用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图所示，该电阻丝直径的测量值d= mm；③如图所示，将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，其间有一可沿电阻丝滑动的触头P，触头的上端为接线柱c.当按下触头P时，它才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表A示数I保持不变，记录对应的电压表读数U.该同学的实物连接如下图所示，他的连线是否正确，如果有错，在连接的导线上打“×”并重新正确连线；如果有导线遗漏，请添加导线，完成正确的实物连接图.④利用测量数据描点作出U–L图线，如图所示，并求得图线的斜率k.用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻丝的电阻率ρ= .[例3]在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm ．（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如下图所示，其读数应为___________mm（该值接近多次测量的平均值）（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx ．实验所用器材为：电池组(电动势为3V ，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R (0~20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上数据可知，他们测量Rx 是采用下图中的_________图(选填“甲”或“乙”)．（3）图3是测量Rx 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端．请根据图(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．次数 1 2 3 4 5 6 7 U /V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I /A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520V AR S R xRS乙甲V AR x（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U 、I 坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点．请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U ─I 图线．由图线得到金属丝的阻值R x =___________Ω(保留两位有效数字)．（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号)． A ．1×10-2Ω⋅m B ．1×10-3Ω⋅m C ．1×10-6Ω⋅m D ．1×10-8Ω⋅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选项是___________(有多个正确选项)．A ．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B ．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C ．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D ．用U ─I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差课堂练习1.小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。
高中物理选修3-1：测量金属丝的电阻率 (共19张PPT)
材料
导电性能的好 坏
材料、温度
五、材料的分类：根据材料电阻率的大小， 导电性能的好坏，可将材料分为：
（１）导体：容易导电的物体，电阻率一般
在１０－８ Ω*m ˜ 10-6 Ω*m 之间。
（２）绝缘体：不容易导电的物体，电阻率
一般在１０８ Ω*m ˜ １０－６ Ω*m 之间。
（３）半导体；导电性能介于导体和绝缘体 之间，电阻率在１０－５ Ω*m １０６ Ω*m 之 间。
导体的电阻与导体两端的电压无关，与通过 导体的电流强度无关
一、导体的电阻与哪些因素有关？ 导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料 有关。
二、导体的电阻与它们的关系是怎样的？
１、设计实验方案
Ｂ
Ｃ
１
２
Ｖ
A
３
Ｓ
４
电路图
５
６
实验方法：采用控制变量法VA30.33
0.35
3
0.6
3
0.4
3
0.5
3
0.43
四、电阻率 １、物理意义：反映了材料导电性能的好坏， 电阻率越小，材料的导电性能越好。
２、计算公式： ρ ＝ＲＳ／Ｌ ３、单位：欧姆*米（ Ω*m)
4、决定因素：由材料的种类和温度决定， 与导体的长短，粗细无关。
５、区分电阻Ｒ和电阻率ρ
研究对象 物理意义 决定因素
Ｒ
ρ
导体
对电流的阻碍 性质
温度、横截面 积、长度、材 料
（４）超导体：电阻率几乎为零
六、材料的电阻率与温度有关
１、金属的电阻率随温度的升高而增大
２、半导体材料的电阻率随温度的升高而减 小 ３、有些合金如锰铜合金和镍铜合金的 电阻率几乎可不受温度变化的影响，常 用来制作标准电阻
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
在框架F上，测微螺杆P、可动刻度H、调动旋钮K和微调旋钮K′连
在一起．
栏 目
链
接
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3
(2)螺旋测微器的原理．
固定刻度G之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮K每旋转
一周，P前进或后退0.5 mm，而可动刻度H上的刻度为50等份，因此
每等分为0.01 mm，即可动刻度的精确度为0.01 mm.读数时要估读
的示数为 0.44 A；当换用 3 A 量程时，每一小格为 0.1 A，表针示数
为 2.20 A.
栏
②电压表使用 3 V 量程时，每小格表示 0.1 V，表针示数为 1.70 V； 目
链
使用 15 V 量程时，每小格为 0.5 V，表针示数为 8.5 V.
接
答案：见解析
点评：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原
栏 目 链 接
(5)提示：游标卡尺的读数应注意下列几点：
①看清精确度；②主尺上的单位应为厘米；③区分零刻度与标尺
最前端．
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三、实验器材 被测金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、滑 动变阻器、电池组、开关、导线若干． 四、实验步骤 1．用螺旋测微器三次测量金属丝不同位置的直径取平均值d， 求出其横截面积S＝π4d2. 2．将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度米尺测 量接入电路的金属丝长度，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(如前面介 绍所示)，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．
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【审题指导】(1)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可
动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
人教版物理选修3-1课件实验：测定金属的电阻率
解析：(1)由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此 采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要 小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑 动变阻器应该连接 “A(B)、C”或“A(B)、D”几个接线柱；具 体连线如图所示．
实验基础 一、实验原理及步骤 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
特别提醒,
伏安法测电阻的原理及电路选择 (1)原理：R＝UI .用电压表测量电阻两端的电压 U，用电流 表测量流过电阻的电流 I.
(2)电流表的内接法和外接法的比较 内接法
电路图
外接法
电阻 测量值
R 测＝UI测测＝Rx＋RA>Rx R 测＝UI测测＝RRx＋xRRVV<Rx 测量值大于真实值 测量值小于真实值
(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 格的、20 格的、50 格的，其读数见下 表：
(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对齐的游标的格数，则记录结果表 示为(x＋K×精确度)mm.
高中物理选修3-1精品课件：实验 测定金属的电阻率
(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_.0_1___ (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)
升高而变化。
[精典示例] 一、仪器读数和实验原理 [例1] 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体
两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱 体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图4甲和乙所示。
图4
(1)由图读得圆柱体的直径为________________mm，长度为____________ cm。 (2)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分 别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ＝________。
五、注意事项 1.因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表__外__接___法。 2.本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最_大___状态。 3.测量l时应测接入电路中的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度)；在金属
丝的3个不同位置上用_螺__旋__测__微__器___测量直径d。 4.电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数
பைடு நூலகம்
1
2
3
4
5
09实验：测量金属丝的电阻率
09实验：测量金属丝的电阻率(高二物理选修3-1学案)第二章实验:测量金属丝的电阻率一、学习目标1(掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法，滑动变阻器在电路中的两种常用连接方式。
2(学会正确使用螺旋测微器，和掌握螺旋测微器的读数规则。
3(掌握用伏安法测电阻的方法.4(测定金属的电阻率。
二、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。
三、实验原理ll 根据电阻定律公式R=,，只要测量出金属导线的长度和它的直径d，计算出导线的横截S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。
四、[实验器材]被测金属导线，直流电源(4V)，电流表(0-0.6A)，电压表(0-3V)，滑动变阻器(50Ω)，电键，导线若干，螺旋测微器，米尺。
五、自主学习1、螺旋测微器(又叫千分尺)是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。
2、伏安法测电阻电路图:(1)外接法 (2)内接法如果是理想情况，即RA?0，Rv??时，两电路测量的数值应该是相同的。
(1) 外接法U侧是Rx两端电压，是准确的，I测是过Rx和总电流，所以偏大。
R测偏小，是由于电压表的分流作用造成的。
实际测的是Rx与Rv的并联值，随Rv?，误差将越小。
(2) 内接法I测是过Rx的电流，是准确的，U测是加在Rx与上总电压，所以偏大。
R测偏大，是由于电流表的分压作用造成的。
3、实验步骤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.将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用最小刻度为毫米的米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，求出平均值 L 依照图3—21所示的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。
电路经检查无误后，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，记入记录表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值。
实验测量电阻测定金属丝的电阻率
第三节 实验(1):测量电阻 测定金属丝的电阻率
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毕业论文答辩
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方法探究突破
基础梳理整合
核心理解深化
基础梳理整合
◎构建能力大厦的奠基石◎
滑动变阻器的选择
一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的电阻,在0.1~0.5倍之间为好。即阻值小些,以获得较大的电流输出
一般选用滑动变阻器的全电阻和用电器的电阻相差不多或大几倍,在2~5倍为好,这样既便于调节用电器两端电压,变化范围又比较大。若过大,则不能有效地控制电流;过小,则控制电流不平稳,会造成电流值跳跃太大
mA,则下面对于Rx的叙述正确的是( )。
答案： BCD
01.
采用甲图误差较小,Rx的测量值为725 Ω
02.
采用乙图误差较小,Rx的测量值为1 000 Ω
03.
Rx的真实值应在725~1 000 Ω之间
04.
若电源内阻不计,可知Rx的真实值为975 Ω
解析:电压表读数差别不大,说明电流表分压作用小,即电流表内阻较小,所以用乙图测量误差小,测量值Rx= =1 000 Ω,采用甲图的测量值Rx= =750 Ω,Rx的真实值应在725~1 000 Ω之间,若电源内阻不计,由闭合电路欧姆定律
动一小格,P前进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。
读数时估算到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
(2)螺旋测微器的原理
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
7.3测定金属丝的电阻率jh
图7-3-5 A．比1 kΩ略小些 C．比1 kΩ略大些 B．比750 Ω略小些 D．比750 Ω略大些
6．替代法 例2：如图甲所示为测量电阻Rx的电路，R为电阻可读可调的电 阻箱，R′为阻值适当的保护电阻，电源E的电动势未知，S为单 刀双掷开关，电流表为毫安表，请完成以下填空：
mA + （甲）
mA （乙）
三、接法选择 1.电流表外接法：
电流测量值
I I R IV
U U R准确值
电压测量值
用外接法时,测量电阻的真实值
Rx R V R 测= Rx ＋ R V
U R , U I RV
由此可看出RV比R大得越多时,RV的分流越小,测量的误 差越小.因此,外接法适宜测量小电阻.
三、接法选择 1.电流表内接法：
V
A
【实验内容】 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，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。
4、试触法 当不知道Rx、RA、RV的具体阻值时，采用试触法
（1）将单刀双掷开关S分别接触a点和b点，若看到电流表读 数变化较大，说明电压表分流影响较大 （2）若看到电压表读数变化较大，说明电流表分压影响较 大，应该选用电
1、如图7－3－5所示，对同一未知电阻Rx用甲、乙 两种电路测量，甲中电表读数为3 V、4 mA，乙中电表 读数为4 V、3.9 mA，则可判断Rx的值 ( D )
电流测量值
I I R准确值
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例题选讲
(2)测量金属管线的电阻R，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 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)
实验：测定金属丝的电阻率
测量长度工具之“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)、游标卡尺上还有一个深度尺．
测量长度工具之“游标卡尺”
2. 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.
测量长度工具之“游标卡尺”
测量长度工具之“游标卡尺”
测量长度工具之“游标卡尺”
测量工具“螺旋测微器”
1. 构造
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
测量工具“螺旋测微器”
3. 读数：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)
测量工具“螺旋测微器”
测量工具“螺旋测微器”
测量工具“螺旋测微器”
实验：测定金属丝的电阻率
实验原理：由 R L 得 RS ，只要分别测出一段
刻度格数 刻度总 (分度) 长度 10 9 mm 20 19 mm 50 49 mm
每小格与1 mm的差值
0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm
精确度(可精确到)
0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm
测量长度工具之“游标卡尺”
3. 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.
S
L
金属丝的电阻R、横截面积S，及有效长度L即可。
实验原理图： (1)电流表采用内接法还是外 接法？ (2)滑动变阻器采用限流接法 还是分压接法？
实测微器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.
(2)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效
【答案】(2)A C E
例题选讲
(3)实验中他的实物接线如图所示，请指出接线的两处明显错误． 错误1：_______________________________ 错误2：_____________________________________ (4)用已知的物理常数和应直接测量的物理量(均用符号表示)，推 导出计算金属管线内径的表达式d＝______________；
例题选讲
【例题】有一根细长且均匀的空心金属管线，长约30 cm，电阻约 为5 Ω，已知这种金属的电阻率为ρ，现在要尽可能精确测定它的 内径d. (1)用螺旋测微器测量金属管线外径D时刻度的位置如图所示，从 图中读出外径为________ mm，应用________(选填“厘米刻度尺” 或“毫米刻度尺”)测金属管线的长度L；
长度，反复测量三次，求出其平均值l.
(3)连接电路，运用伏安法测定接入电路中金属丝的电
阻
(4)将测得的Rx、l、d值，代入公式
RS L
和S
d
4
2
计算电阻率
实验：测定金属丝的电阻率
实验注意： (1)测量直径时，需要在接入电路的金属丝三个不同位 置测量，取平均值 (2)测量金属丝长度，注意测量接入电路的金属丝长度。 即有效长度；并且读数要注意估读； (3)测量金属丝电阻时，注意控制电流不宜太大与通电 时间不宜过长，避免由于温度升高引起电阻率变大
【答案】(3)导线连接在滑动变阻器的滑片上 采用了电流 表内接法
例题选讲
(5)在实验中，下列说法正确的是________． A．为使电流表读数明显，应使电流尽可能大些 B．为操作方便，中间过程可保持开关S一直处于闭合状态 C．千分尺的精确度是千分之一毫米 D．用千分尺测量直径时必须估读一位
【答案】(5)D