3.6 科學(xué)測(cè)量：金屬絲的電阻率 教學(xué)設(shè)計(jì) 高二上學(xué)期物理魯科版（2019）必修第三冊(cè)

科學(xué)測(cè)量：金屬絲的電阻率教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)掌握測(cè)量金屬電阻率的原理掌握測(cè)量金屬的電阻率的測(cè)量電路圖理解其中電流表，滑動(dòng)變阻器接法掌握電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器選擇原則通過(guò)以例題的形式講解讓學(xué)生更好鞏固測(cè)量過(guò)程，掌握做題技巧教學(xué)重難點(diǎn)熟練掌握解答測(cè)量金屬電阻率的習(xí)題通過(guò)比較、計(jì)算選擇電壓表、電流表能通過(guò)圖像并結(jié)合測(cè)量原理解答習(xí)題能通過(guò)計(jì)算選擇滑動(dòng)變阻器接法教學(xué)過(guò)程復(fù)習(xí)引入測(cè)量金屬的電阻率是高中電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要測(cè)量實(shí)驗(yàn)，復(fù)習(xí)測(cè)量金屬電阻率的原理，所需測(cè)量器材，及電路設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)電流表外接，滑動(dòng)變阻器大部分采用的是分壓式接法。典題講解挑選了一道測(cè)量金屬的電阻率的典型例題精心講解，鞏固知識(shí)的同時(shí)掌握做題方法例測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中，所用金屬電阻絲的電阻約為30Ω?，F(xiàn)通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)測(cè)量該電阻絲的電阻率。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)出電阻絲的直徑為d。(2)實(shí)驗(yàn)中能提供的器材有開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線及下列：電壓表V1(量程為0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)電壓表V2(量程為0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ)電流表A1(量程為0～100mA，內(nèi)阻約為5Ω)電流表A2(量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω)滑動(dòng)變阻器R1(0～5Ω)滑動(dòng)變阻器R2(0～1kΩ)電源(電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻不計(jì))為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準(zhǔn)確地測(cè)出電阻絲的阻值，電壓表應(yīng)選________,電流表應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________在圖甲框中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理圖。利用測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出U－L圖線，如圖乙所示，其中(L0，U0)是U－L圖線上的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。根據(jù)U－L圖線，用電阻絲的直徑d、電流I和坐標(biāo)(L0，U0)計(jì)算出電阻絲的電阻率ρ＝________。分析電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的選擇，電壓表量程選擇和電源電動(dòng)勢(shì)最接近的；電流表選擇，需要計(jì)算通過(guò)金屬的最大電流來(lái)判斷電流表量程；滑動(dòng)變阻器分壓式接法選取阻值小的滑動(dòng)變阻器，分壓式一般選擇和金屬阻值最接近的，題上一般幾千歐的滑動(dòng)變阻器都是不用考慮的，阻值太大不易調(diào)節(jié)，容易發(fā)生電流電壓突變情況。實(shí)驗(yàn)電路圖的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)一般選取的是金屬絲，電阻較小，采用電流表外接法，滑動(dòng)變阻器接法的選擇要和金屬絲電阻比較后判斷。金屬絲電阻率要結(jié)合圖像及原理來(lái)計(jì)算。針對(duì)訓(xùn)練1.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)進(jìn)行了如下測(cè)量:(1)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度.測(cè)量3次,求出其平均值l.其中一次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示,金屬絲的另一端與刻度尺的零刻度線對(duì)齊,圖中讀數(shù)為cm.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,選不同的位置測(cè)量3次,求出其平均值d.其中一次測(cè)量結(jié)果如圖乙所示,圖中讀數(shù)為_(kāi)__mm.(2)采用如圖所示的電路測(cè)量金屬絲AB的電阻.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,若其中一次測(cè)量?jī)杀碜x數(shù)分別如圖中(a)、(b)所示,則電壓表讀數(shù)為_(kāi)_V,電流表讀數(shù)為A,AB電阻的測(cè)量值大小為_(kāi)___Ω,根據(jù)所連接的電路可知,該電阻的測(cè)量值比真實(shí)值(填“偏大”或“偏小”).(3)根據(jù)以上測(cè)量值,求出電阻率p=Ω·m.(答案保留兩位有效數(shù)字)2.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作:(1)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的金屬絲的有效長(zhǎng)度l.再用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑D，某次測(cè)量結(jié)果如圖一所示，則這次測(cè)量的讀數(shù)D=__mm.(2)為了合理選擇實(shí)驗(yàn)方案和器材，首先使用歐姆表(x1擋)粗測(cè)擬接入電路的金屬絲的阻值R.歐姆調(diào)零后，將表筆分別與金屬絲兩端連接，某次測(cè)量結(jié)果如圖二所示，則這次測(cè)量的讀數(shù)R=Ω.(3)使用電流表和電壓表準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲的阻值.為了安全、準(zhǔn)確、方便地完成實(shí)驗(yàn)，除電源(電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻很小)、待測(cè)電阻絲、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)外，電壓表應(yīng)選用,電流表應(yīng)選用,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用(選填器材前的字母)。A.電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3kQB.電壓表V(量程15V，內(nèi)阻約15kΩ)C.電流表A1(量程600mA，內(nèi)阻約1Ω)D.電流表A2(量程3A，內(nèi)阻約0.02Ω)E.滑動(dòng)變阻器R1(總阻值