11.3實驗金屬絲電阻率的測量課件高二上學(xué)期物理人教版

10.3實驗：導(dǎo)體電阻率的測量實驗2金屬絲電阻率的測量

人教版（2019）必修第三冊1.理解測量電阻率的實驗原理及實驗方法。2.通過分組實驗，學(xué)會測量導(dǎo)體的電阻率，并能進(jìn)行誤差分析。3.通過使用游標(biāo)卡尺或螺旋測微器測量長度，以及測量電阻等過程，進(jìn)一步形成自覺遵守實驗操作規(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，該如何測量導(dǎo)體的電阻率呢？導(dǎo)入新課：測量金屬絲的橫截面積。：測量金屬絲的長度。：測量金屬絲的電阻。

一、實驗思路直接測量：

直徑

d長度

l電阻

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

,測量時應(yīng)精確到

mm,估讀到

mm.1mm10.1【65.3mm】測量思路：測量金屬絲的直徑d，間接得出金屬絲的橫截面積。測量方法：⑴選刻度尺，利用累積法測直徑；⑵選螺旋測微器或游標(biāo)卡尺直接測量直徑，在電阻絲的不同位置測量3次，求得直徑的平均值。為減小誤差，盡量選用螺旋測微器。2.測量金屬絲的直徑測量思路：用電壓表測出電阻兩端的電壓U，用電流表測出通過電阻的電流I，利用部分電路歐姆定律可以算出電阻的阻值R；測量方法：伏安法1ESPRxVA3.測量金屬絲的電阻四、數(shù)據(jù)分析1.不知實驗材料情況下，對照材料電阻率表初步判斷該材料的類型；2.已知實驗材料情況下，將測量值與材料的電阻率標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，分析誤差來源。代入測量數(shù)據(jù)，計算可得出電阻率ρ被測金屬絲(阻值約十幾歐)游標(biāo)卡尺或螺旋測微器毫米刻度尺電池組（3V）電流表(0-0.6A)，電壓表(0-3V)滑動變阻器20Ω開關(guān)導(dǎo)線若干一、【實驗器材】實驗方案二、【實驗步驟】1.測金屬絲直徑d：2.測金屬絲長度l：測量次數(shù)123平均值導(dǎo)線長l/cm導(dǎo)線直徑d/mm在待測的金屬絲上三個不同位置用螺旋測微器各測一次直徑，并記錄。將金屬絲接入電路，拉直后，用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度(即有效長度)，反復(fù)測量三次。3.連接電路:-+ESPRxVA實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驗電路，讓電鍵處于斷開狀態(tài)?！镞B圖時連線的起點和終點在接線柱上，且連線不能交叉。★電表和電源的正負(fù)極不能接錯。5.拆除實驗電路,整理好實驗器材。將滑動變阻器調(diào)到接入電路中的電阻分壓最小的位置，檢查無誤后閉合開關(guān)S；測量次數(shù)123電阻平均值U/VI/ARx/Ω4.測量電阻改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流值和電壓值記錄在表格中，斷開開關(guān)S。三、【數(shù)據(jù)處理】

測量次數(shù)123平均值導(dǎo)線長l/m導(dǎo)線直徑d/mm1．導(dǎo)線的長度l和直徑d測量次數(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：多測量幾組數(shù)據(jù)，用U-I圖象的斜率求出。4.通電電流過大，時間過長，致使電阻絲發(fā)熱，電阻率隨之變化帶來誤差。四、【誤差分析】1.直徑測量3.測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響，因為電流表外接，所以R測<R真，由R＝

，知ρ測<ρ真。3．計算電阻率ρ2.長度測量將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計算公式。5.若用圖象法求Rx的阻值，在描點時，要盡量使各點間的距離拉大一些，作圖象時要盡可能地讓各點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別明顯偏離較遠(yuǎn)的點可以不予考慮。五、【注意事項】1.先測直徑,再連電路，然后在拉直的情況下,測量待測金屬絲接入電路的兩個端點之間的長度。2.本實驗中被測金屬絲的電阻值較小，故須采用電流表外接法。3.開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的阻值要調(diào)至分壓最小位置。4.電流不宜太大(電流表用0～0.6A量程)，通電時間不宜太長，以免金屬絲溫度升高，導(dǎo)致電阻率在實驗過程中變大。在測量某金屬絲電阻率的實驗中，⑴用圖甲所示電路測量，要求電壓能從零開始測量，并能多測量幾組數(shù)據(jù)，請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲中僅添加一根導(dǎo)線完成實驗的電路連接。⑵實驗時，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于滑動變阻器的

_______（選填“左”或“右”）端；

測量結(jié)束后，應(yīng)先斷開開關(guān)，再拆除導(dǎo)線，

最后整理好器材。課堂評價左⑶實驗中，測量數(shù)據(jù)如下表所示，請你在圖乙中描出金屬絲的U—I圖像。實驗次數(shù)123456U/V0.901.201.501.802.102.40I/A0.180.240.310.370.430.49⑷由U—I