11.3實(shí)驗(yàn)金屬絲電阻率的測(cè)量課件高二上學(xué)期物理人教版

10.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)2金屬絲電阻率的測(cè)量

人教版（2019）必修第三冊(cè)1.理解測(cè)量電阻率的實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方法。2.通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)測(cè)量導(dǎo)體的電阻率，并能進(jìn)行誤差分析。3.通過(guò)使用游標(biāo)卡尺或螺旋測(cè)微器測(cè)量長(zhǎng)度，以及測(cè)量電阻等過(guò)程，進(jìn)一步形成自覺(jué)遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程和謹(jǐn)慎操作的習(xí)慣。學(xué)習(xí)目標(biāo)

不同導(dǎo)體的導(dǎo)電性能不同，電阻率是反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的物理量。那么，該如何測(cè)量導(dǎo)體的電阻率呢？導(dǎo)入新課：測(cè)量金屬絲的橫截面積。：測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度。：測(cè)量金屬絲的電阻。

一、實(shí)驗(yàn)思路直接測(cè)量：

直徑

d長(zhǎng)度

l電阻

R測(cè)量工具：有效長(zhǎng)度二、物理量的測(cè)量毫米刻度尺（電阻絲總長(zhǎng)度約幾十厘米，可選用毫米刻度尺）；分度值1mm，可估讀到0.1mm；測(cè)量思路：測(cè)量接入電路的電阻絲有效長(zhǎng)度，多測(cè)幾次求取平均值。1.測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度例：毫米刻度尺的使用毫米刻度尺的最小分度值為

,測(cè)量時(shí)應(yīng)精確到

mm,估讀到

mm.1mm10.1【65.3mm】測(cè)量思路：測(cè)量金屬絲的直徑d，間接得出金屬絲的橫截面積。測(cè)量方法：⑴選刻度尺，利用累積法測(cè)直徑；⑵選螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺直接測(cè)量直徑，在電阻絲的不同位置測(cè)量3次，求得直徑的平均值。為減小誤差，盡量選用螺旋測(cè)微器。2.測(cè)量金屬絲的直徑測(cè)量思路：用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓U，用電流表測(cè)出通過(guò)電阻的電流I，利用部分電路歐姆定律可以算出電阻的阻值R；測(cè)量方法：伏安法1ESPRxVA3.測(cè)量金屬絲的電阻四、數(shù)據(jù)分析1.不知實(shí)驗(yàn)材料情況下，對(duì)照材料電阻率表初步判斷該材料的類型；2.已知實(shí)驗(yàn)材料情況下，將測(cè)量值與材料的電阻率標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，分析誤差來(lái)源。代入測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算可得出電阻率ρ被測(cè)金屬絲(阻值約十幾歐)游標(biāo)卡尺或螺旋測(cè)微器毫米刻度尺電池組（3V）電流表(0-0.6A)，電壓表(0-3V)滑動(dòng)變阻器20Ω開(kāi)關(guān)導(dǎo)線若干一、【實(shí)驗(yàn)器材】實(shí)驗(yàn)方案二、【實(shí)驗(yàn)步驟】1.測(cè)金屬絲直徑d：2.測(cè)金屬絲長(zhǎng)度l：測(cè)量次數(shù)123平均值導(dǎo)線長(zhǎng)l/cm導(dǎo)線直徑d/mm在待測(cè)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，并記錄。將金屬絲接入電路，拉直后，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。3.連接電路:-+ESPRxVA實(shí)物圖連線技巧由電源正極出發(fā)----先正后負(fù)；

先串后并；

電壓表最后連接。按原理圖所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路，讓電鍵處于斷開(kāi)狀態(tài)?！镞B圖時(shí)連線的起點(diǎn)和終點(diǎn)在接線柱上，且連線不能交叉?！镫姳砗碗娫吹恼?fù)極不能接錯(cuò)。5.拆除實(shí)驗(yàn)電路,整理好實(shí)驗(yàn)器材。將滑動(dòng)變阻器調(diào)到接入電路中的電阻分壓最小的位置，檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)S；測(cè)量次數(shù)123電阻平均值U/VI/ARx/Ω4.測(cè)量電阻改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流值和電壓值記錄在表格中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。三、【數(shù)據(jù)處理】

測(cè)量次數(shù)123平均值導(dǎo)線長(zhǎng)l/m導(dǎo)線直徑d/mm1．導(dǎo)線的長(zhǎng)度l和直徑d測(cè)量次數(shù)123電阻平均值U/VI/ARx

/Ω2．求Rx的阻值⑴思路1：用Rx＝

算出各次的數(shù)值，再取平均值。⑵思路2：多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，用U-I圖象的斜率求出。4.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。四、【誤差分析】1.直徑測(cè)量3.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?，所以R測(cè)<R真，由R＝

，知ρ測(cè)<ρ真。3．計(jì)算電阻率ρ2.長(zhǎng)度測(cè)量將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計(jì)算公式。5.若用圖象法求Rx的阻值，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，作圖象時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮。五、【注意事項(xiàng)】1.先測(cè)直徑,再連電路，然后在拉直的情況下,測(cè)量待測(cè)金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度。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.開(kāi)關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器的阻值要調(diào)至分壓最小位置。4.電流不宜太大(電流表用0～0.6A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。在測(cè)量某金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，⑴用圖甲所示電路測(cè)量，要求電壓能從零開(kāi)始測(cè)量，并能多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，在圖甲中僅添加一根導(dǎo)線完成實(shí)驗(yàn)的電路連接。⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的

_______（選填“左”或“右”）端；

測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，再拆除導(dǎo)線，

最后整理好器材。課堂評(píng)價(jià)左⑶實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)你在圖乙中描出金屬絲的U—I圖像。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456U/V0.901.201.501.802.102.40I/A0.180.240.310.370.430.49⑷由U—I