高二【物理(人教版)】《實驗：金屬絲電阻率的測量》【教案匹配版】 課件

實驗：金屬絲電阻率的測量（第二課時）年級：高二學(xué)科：物理（人教版）主講人：學(xué)校：實驗：金屬絲電阻率的測量（第二課時）年級：高二11.測量金屬絲的電阻率依據(jù)的物理規(guī)律是什么？2.需要測定哪些物理量？想一想1.測量金屬絲的電阻率依據(jù)的物理規(guī)律是什么？想一想明確實驗原理測量電阻絲的電阻R、直徑d和電阻絲有效長度l明確實驗原理測量電阻絲的電阻R、直徑d和電阻絲有效長度l電流表A1:0~0.6A量程,內(nèi)阻約為0.125Ω;電流表A2:0~3A量程,內(nèi)阻約為0.025Ω;電壓表V1:0~3V量程,內(nèi)阻約為3kΩ;電壓表V2:0~15V量程,內(nèi)阻約為15kΩ;電源電壓約為3V,滑動變阻器最大值5Ω;待測金屬絲的總電阻約為10Ω;一個開關(guān)和若干導(dǎo)線;測量長度的工具:毫米刻度尺、游標(biāo)卡尺和螺旋測微器。實驗器材電流表A1:0~0.6A量程,內(nèi)阻約為0.125Ω;實驗設(shè)計實驗方案1.

長度的測量毫米刻度尺游標(biāo)卡尺螺旋測微器設(shè)計實驗方案1.長度的測量毫米刻度尺游標(biāo)卡尺螺旋測微器（1）測量電阻絲的有效長度l要選用哪種測量工具？毫米刻度尺，分度值為1mm，可讀到0.1mm（1）測量電阻絲的有效長度l要選用哪種測量工具？毫米刻度尺，（2）測量電阻絲的直徑d要選用哪種測量工具？方案1：用刻度尺測量電阻絲的直徑方案2：用游標(biāo)卡尺或螺旋測微器測量電阻絲的直徑螺旋測微器，分度值為0.01mm，可讀到0.001mm。（2）測量電阻絲的直徑d要選用哪種測量工具？方案1：用刻度尺設(shè)計實驗方案2.電阻絲電阻的測量（1）為了盡可能準(zhǔn)確地測量電流和電壓，電流表和電壓表應(yīng)該選擇什么量程？電壓表電流表0~3V量程0~0.6A量程V1A1設(shè)計實驗方案2.電阻絲電阻的測量（1）為了盡可能準(zhǔn)確地測量設(shè)計實驗方案2.電阻絲電阻的測量電流表內(nèi)接法ARxV電流表外接法ARxV設(shè)計實驗方案2.電阻絲電阻的測量電流表內(nèi)接法ARxV電流表電流表內(nèi)接法ARxVR測=U測I測=RA+Rx相對誤差：δ=|Rx

-R測|Rx

=RARx誤差原因：電流表分壓U測=UA+URxR測UA+URx=I電流表內(nèi)接法ARxVR測=U測I測=RA+Rx相對誤差：δ=ARxVR測=U測I測=RV·RxRV+Rxδ=|Rx

-R測|Rx電流表外接法誤差原因：電壓表分流I測=IV+IRx1R測=UIV+IRx=1RV+1RxR測=RV·RxRV+Rx

=RxRx+RV

=1RV1+Rx相對誤差：ARxVR測=U測I測=RV·RxRV+Rxδ=|Rx-R電流表內(nèi)接法ARxV電流表外接法ARxV（2）電流表采用內(nèi)接法，還是外接法？外接法相對誤差較小，所以選擇電流表外接法

δ=RARx

≈1.3%

δ=RxRx+RV

≈0.3%電流表內(nèi)接法ARxV電流表外接法ARxV（2）電流表采用內(nèi)接（3）為調(diào)節(jié)方便，盡可能測量多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用限流式接法，還是分壓式接法？RxURxU電壓范圍：分壓式調(diào)壓范圍稍大，數(shù)據(jù)點可以更分散一些，選擇分壓式接法限流式分壓式（3）為調(diào)節(jié)方便，盡可能測量多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用限流式接（4）請在紙上畫出實驗電路圖，指出電流表和電壓表的正負(fù)接線柱，說明滑動變阻器的滑片應(yīng)該放在哪端。+-+-RxKAVab滑片在a端（4）請在紙上畫出實驗電路圖，指出電流表和電壓表的正負(fù)接線柱（1）根據(jù)原理圖連接實物圖進(jìn)行實驗與收集證據(jù)（1）根據(jù)原理圖連接實物圖進(jìn)行實驗與收集證據(jù)（2）測量電阻絲的有效長度l進(jìn)行實驗與收集證據(jù)123平均值l/cm56.5056.4556.4656.47（2）測量電阻絲的有效長度l進(jìn)行實驗與收集證據(jù)123平均值l（3）測量電阻絲直徑d進(jìn)行實驗與收集證據(jù)123平均值d/mm0.3950.3960.3990.397（3）測量電阻絲直徑d進(jìn)行實驗與收集證據(jù)123平均值d/mm（4）測量電阻絲的電阻R進(jìn)行實驗與收集證據(jù)123456電壓/V0.450.701.091.401.742.19電流/A0.060.100.150.200.250.32（4）測量電阻絲的電阻R進(jìn)行實驗與收集證據(jù)123456電壓/U/VI/A0.501.001.502.002.5000.200.400.100.300.50+++++++BA+A(0.13A,0.90V)B(0.29A,2.00V)U/VI/A0.501.001.502.002.5000.2將測得的電阻絲有效長度l、電阻絲直徑d、電阻絲的電阻R代入公式，計算得出被測電阻絲的電阻率。數(shù)據(jù)分析d=0.397×10-3ml=0.5647mR=6.9Ωρ=1.5×10-6Ω·m將測得的電阻絲有效長度l、電阻絲直徑d、電阻絲的電阻R代入公數(shù)據(jù)分析鐵鉻鋁絲電阻率參考值：ρ0=1.4×10-6Ω·m相對誤差：數(shù)據(jù)分析鐵鉻鋁絲電阻率參考值：ρ0=1.4×10-6Ω·例題：在用電壓表和電流表測量某種金屬絲的電阻率時，用刻度尺測得金屬絲長度為60cm，用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為0.635mm，兩電表的示數(shù)分別如圖所示（電壓表量程0~3V，電流表量程0~0.6A）。請計算，該金屬絲的電阻率是多少?例題：在用電壓表和電流表測量某種金屬絲的電阻率時，用刻度尺測U=1.20VI=0.50Al=60cm=0.60md=0.635mm=6.35×10-4mU=1.20VI=0.50Al=60cm=0.60m=1.3×10-6Ω·m答：該金屬絲的電阻率是1.3×10-6Ω·m=1.3×10-6Ω·m答：該金屬絲的電阻率是1.3×1實驗：金屬絲電阻率的測量（第二課時）年級：高二學(xué)科：物理（人教版）主講人：學(xué)校：實驗：金屬絲電阻率的測量（第二課時）年級：高二251.測量金屬絲的電阻率依據(jù)的物理規(guī)律是什么？2.需要測定哪些物理量？想一想1.測量金屬絲的電阻率依據(jù)的物理規(guī)律是什么？想一想明確實驗原理測量電阻絲的電阻R、直徑d和電阻絲有效長度l明確實驗原理測量電阻絲的電阻R、直徑d和電阻絲有效長度l電流表A1:0~0.6A量程,內(nèi)阻約為0.125Ω;電流表A2:0~3A量程,內(nèi)阻約為0.025Ω;電壓表V1:0~3V量程,內(nèi)阻約為3kΩ;電壓表V2:0~15V量程,內(nèi)阻約為15kΩ;電源電壓約為3V,滑動變阻器最大值5Ω;待測金屬絲的總電阻約為10Ω;一個開關(guān)和若干導(dǎo)線;測量長度的工具:毫米刻度尺、游標(biāo)卡尺和螺旋測微器。實驗器材電流表A1:0~0.6A量程,內(nèi)阻約為0.125Ω;實驗設(shè)計實驗方案1.

長度的測量毫米刻度尺游標(biāo)卡尺螺旋測微器設(shè)計實驗方案1.長度的測量毫米刻度尺游標(biāo)卡尺螺旋測微器（1）測量電阻絲的有效長度l要選用哪種測量工具？毫米刻度尺，分度值為1mm，可讀到0.1mm（1）測量電阻絲的有效長度l要選用哪種測量工具？毫米刻度尺，（2）測量電阻絲的直徑d要選用哪種測量工具？方案1：用刻度尺測量電阻絲的直徑方案2：用游標(biāo)卡尺或螺旋測微器測量電阻絲的直徑螺旋測微器，分度值為0.01mm，可讀到0.001mm。（2）測量電阻絲的直徑d要選用哪種測量工具？方案1：用刻度尺設(shè)計實驗方案2.電阻絲電阻的測量（1）為了盡可能準(zhǔn)確地測量電流和電壓，電流表和電壓表應(yīng)該選擇什么量程？電壓表電流表0~3V量程0~0.6A量程V1A1設(shè)計實驗方案2.電阻絲電阻的測量（1）為了盡可能準(zhǔn)確地測量設(shè)計實驗方案2.電阻絲電阻的測量電流表內(nèi)接法ARxV電流表外接法ARxV設(shè)計實驗方案2.電阻絲電阻的測量電流表內(nèi)接法ARxV電流表電流表內(nèi)接法ARxVR測=U測I測=RA+Rx相對誤差：δ=|Rx

-R測|Rx

=RARx誤差原因：電流表分壓U測=UA+URxR測UA+URx=I電流表內(nèi)接法ARxVR測=U測I測=RA+Rx相對誤差：δ=ARxVR測=U測I測=RV·RxRV+Rxδ=|Rx

-R測|Rx電流表外接法誤差原因：電壓表分流I測=IV+IRx1R測=UIV+IRx=1RV+1RxR測=RV·RxRV+Rx

=RxRx+RV

=1RV1+Rx相對誤差：ARxVR測=U測I測=RV·RxRV+Rxδ=|Rx-R電流表內(nèi)接法ARxV電流表外接法ARxV（2）電流表采用內(nèi)接法，還是外接法？外接法相對誤差較小，所以選擇電流表外接法

δ=RARx

≈1.3%

δ=RxRx+RV

≈0.3%電流表內(nèi)接法ARxV電流表外接法ARxV（2）電流表采用內(nèi)接（3）為調(diào)節(jié)方便，盡可能測量多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用限流式接法，還是分壓式接法？RxURxU電壓范圍：分壓式調(diào)壓范圍稍大，數(shù)據(jù)點可以更分散一些，選擇分壓式接法限流式分壓式（3）為調(diào)節(jié)方便，盡可能測量多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用限流式接（4）請在紙上畫出實驗電路圖，指出電流表和電壓表的正負(fù)接線柱，說明滑動變阻器的滑片應(yīng)該放在哪端。+-+-RxKAVab滑片在a端（4）請在紙上畫出實驗電路圖，指出電流表和電壓表的正負(fù)接線柱（1）根據(jù)原理圖連接實物圖進(jìn)行實驗與收集證據(jù)（1）根據(jù)原理圖連接實物圖進(jìn)行實驗與收集證據(jù)（2）測量電阻絲的有效長度l進(jìn)行實驗與收集證據(jù)123平均值l/cm56.5056.4556.4656.47（2）測量電阻絲的有效長度l進(jìn)行實驗與收集證據(jù)123平均值l（3）測量電阻絲直徑d進(jìn)行實驗與收集證據(jù)123平均值d/mm0.3950.3960.3990.397（3）測量電阻絲直徑d進(jìn)行實驗與收集證據(jù)123平均值d/mm（4）測量電阻絲的電阻R進(jìn)行實驗與收集證據(jù)123456電壓/V0.450.701.091.401.742.19電流/A0.060.100.150.200.250.32（4）測量電阻絲的電阻R進(jìn)行實驗與收集證據(jù)123456電壓/U/VI/A0.501.001.502.002.5000.200.400.100.300.50+++++++BA+A(0.13A,0.90V)B(0.29A,2.00V)U/VI/A0.501.001.502.002.5000.2將測得的電阻絲有效長度l、電阻絲直徑d、電阻絲的電阻R代入公式，計算得出被測電阻絲的電阻率。數(shù)據(jù)分析d=0.397×10-3ml=0.5647mR=6.9Ωρ=1.5×10-6Ω·m將測得的電阻絲有效長度l、電阻絲直徑d、電阻絲的電阻R代入公數(shù)據(jù)分析鐵鉻鋁絲電阻率參考值：ρ0=1.4×10-6Ω·m相對誤差：數(shù)據(jù)分析鐵鉻鋁絲電阻率參考值：ρ0=1.4×10-6Ω·例題：在用電壓表和電流表測量某種金屬絲的電阻率時，用刻度尺測得金屬絲長度為6