高中物理 7.4測(cè)定金屬的電阻率教案 新人教版

1、§7.4 實(shí)驗(yàn)一：測(cè)定金屬的電阻率（復(fù)習(xí)學(xué)案） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法2掌握螺旋測(cè)微器及游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法3會(huì)用伏安法測(cè)電阻，進(jìn)一步測(cè)定金屬的電阻率二、實(shí)驗(yàn)原理1把金屬絲接入電路中，用伏安法測(cè)導(dǎo)線的電阻R.電路原理如右圖所示2用米尺量得金屬絲的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器量得金屬絲的直徑，算出橫截面積S.3利用電阻定律R，得出金屬絲電阻率的公式. 三、實(shí)驗(yàn)器材毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器、直流電流表和直流電壓表、滑動(dòng)變阻器(阻值范圍050 )、電池組、電鍵、被測(cè)金屬絲、導(dǎo)線若干四、螺旋測(cè)微器的構(gòu)造原理及讀數(shù)1螺旋測(cè)微器的構(gòu)造如上面右圖

2、所示是常用的螺旋測(cè)微器它的小砧A和固定刻度S固定在框架F上旋鈕K、微調(diào)旋鈕K和可動(dòng)刻度H、測(cè)微螺桿P連在一起，通過(guò)精密螺紋套在S上2螺旋測(cè)微器的原理測(cè)微螺桿P與固定刻度S之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周，P前進(jìn)或后退0.5 mm，而可動(dòng)刻度H上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，P前進(jìn)或后退0.01 mm.即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm.讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺3讀數(shù)：測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出測(cè)量值(毫米)固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫米刻線是否露出)可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(毫米

3、)如右圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0 mm15.0×0.01 mm2.150 mm.五、游標(biāo)卡尺(如下圖)1構(gòu)造：主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)外測(cè)量爪)、游標(biāo)尺上還有一個(gè)深度尺，尺身上還有一個(gè)緊固螺釘2用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑3原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度，它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的，見(jiàn)下表：刻度格數(shù)(分度)刻度總長(zhǎng)度每小格與 的差值精確度(

4、可準(zhǔn)確到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm4.讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達(dá)為(xK×精確度)mm.六、伏安法測(cè)電阻1電流表的內(nèi)接法和外接法的比較 內(nèi)接法外接法電路圖   誤差 原因電流表分壓U測(cè)UxUA電壓表分流I測(cè)IxIV電阻測(cè)量值測(cè)量值大于真實(shí)值測(cè)量值小于真實(shí)值適用條件RARxRVRx適用于測(cè)量大電阻小電阻2.兩種電路的選擇(1)阻值比較法：先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行

5、比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法簡(jiǎn)單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小”(2)臨界值計(jì)算法Rx時(shí)，用電流表外接法Rx時(shí)，用電流表內(nèi)接法(3)實(shí)驗(yàn)試探法：按右圖接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法七、實(shí)驗(yàn)步驟1求導(dǎo)線橫截面積S，在準(zhǔn)備好的金屬絲上三個(gè)不同位置用螺旋測(cè)微器各測(cè)一次直徑，求出其平均值d，2將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直，用毫米刻度尺測(cè)量接入電路的金屬絲長(zhǎng)度(即有效長(zhǎng)度)，反復(fù)測(cè)量三次，求

6、出平均值l.3按照原理圖(如右圖所示)連好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路4把滑動(dòng)變阻器調(diào)到接入電路中的電阻值最大的位置，檢查無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)S，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流值和電壓值記錄在表格中，斷開(kāi)S，求出導(dǎo)線電阻Rx的平均值5整理儀器八、數(shù)據(jù)處理1在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法(2)第二種是用UI圖線的斜率求出2計(jì)算電阻率：將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值，代入電阻率計(jì)算公式Rx.九、誤差分析1金屬絲直徑、長(zhǎng)度的測(cè)量帶來(lái)誤差2測(cè)量電路中電流表及電壓表對(duì)電阻測(cè)量的影響，因?yàn)殡娏鞅硗饨樱?通電電流過(guò)大，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，致使電阻絲發(fā)熱，電阻率隨之變化帶來(lái)誤差十、注意事項(xiàng)1螺旋測(cè)微器的使用(1)

7、測(cè)量前須校對(duì)零點(diǎn)：先使小砧A與測(cè)微螺桿P并攏，觀察可動(dòng)刻度零刻度線與固定刻度的軸向線是否重合，以及可動(dòng)刻度的邊緣與固定刻度的零刻度線是否重合，不重合時(shí)，用存放螺旋測(cè)微器盒中的工具調(diào)節(jié)，直到完全重合為止(2)測(cè)量時(shí)，當(dāng)測(cè)微螺桿P將要接觸被測(cè)物體時(shí)，要停止使用旋鈕K，改用微調(diào)旋鈕K，以避免P和被測(cè)物體間產(chǎn)生過(guò)大的壓力這樣，既可以保護(hù)儀器，又能保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確當(dāng)聽(tīng)到“咔、咔”聲后，止動(dòng)，即可讀數(shù)(3)螺旋測(cè)微器應(yīng)估讀一位，即以mm作單位，應(yīng)讀到小數(shù)點(diǎn)后面第三位(4)為防止讀出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)差錯(cuò)可在讀數(shù)前估計(jì)大概讀數(shù)值，若發(fā)現(xiàn)最后讀數(shù)與開(kāi)始估計(jì)數(shù)值相差較大，立即檢查出錯(cuò)原因，如半毫米刻線是否露出2測(cè)定金屬

8、的電阻率(1)為了方便，測(cè)量直徑應(yīng)在導(dǎo)線連入電路前進(jìn)行，為了準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度，應(yīng)該在連入電路之后在拉直的情況下進(jìn)行(2)本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小，故須采用電流表外接法(3)電鍵S閉合前，滑動(dòng)變阻器的阻值要調(diào)至最大(4)電流不宜太大(電流表用00.6 A量程)，通電時(shí)間不宜太長(zhǎng)，以免金屬絲溫度升高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變大(5)實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源，開(kāi)關(guān)，電流表，待測(cè)金屬絲，滑動(dòng)變阻器連成干路，然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬絲的兩端十一、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在本實(shí)驗(yàn)中，由于電表內(nèi)電阻的影響，從而使金屬導(dǎo)線電阻測(cè)量值偏小，可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)電路，消除由于電表內(nèi)阻的影響而帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差1等效替換法連接電路如右圖所示，R為電阻箱，Rx為待測(cè)電阻，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱R，使單刀雙擲開(kāi)關(guān)S分別接1和2時(shí)，若電流表中的電流示數(shù)相同，就