广东省肇庆市高中物理 第二章 电路 实验 测定金属的电阻率教案1 粤教版选修31

实验：测定金属的电阻率三维目标1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法.2.掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用方法和读数方法.3.学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率4培养学以致用的科学精神。重 点学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率难 点学会利用伏安法测电阻课 型讲授 习题 复习 讨论 其它教 学 内 容 与 教 师 活 动 设 计因材施教一、实验目的1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法.2.掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用方法和读数方法.3.学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率二、实验原理 由得，因此，只要测出金属丝的长度，导体的直径d和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率.三、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、直流电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干.四、实验步骤1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d。2.依照电路图用导线将器材连好，将滑动变阻器的阻值调至最大。3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的长度，即有效长度，测量3次，求出其平均值。4.电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流值和电压值，记入记录表格内；断开开关S，求出导线电阻的平均值。5.将测得的、d值代入电阻率计算公式，计算出金属导线的电阻率。6. 拆去实验线路，整理好实验器材五、数据处理 1.在求Rx的平均值时可用两种方法 (1)用分别算出各次的数值，再取平均值. (2)用U-I图线的斜率求出. 2.计算电阻率：将记录的数据Rx、d的值代入电阻率计算式.六、误差分析1.金属丝直径、长度测量带来的误差。2.电流表及电压表对电阻测量的影响，采用伏安法测量金属丝的电阻时，因为采用的是电流表外接法，所以测量值小于真实值即（），由知，电阻率电阻率的测量值偏小（即）。3. 电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。4.由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。七、注意事项（1）本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法. （2）实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端. （3）测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直,反复测量三次，求其平均值. （4）测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值. （5）闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置. （6）在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度不宜过大(电流表用00.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.（7）求R的平均值时可用两种方法：第一种是用算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象(U-I图线)来求出.若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑.练一练1、欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A电池组（3V，内阻1）； B电流表（03A，内阻0.0125） C电流表（00.6A，内阻0.125） D电压表（03V，内阻3k） E电压表（015V，内阻15k） F滑动变阻器（020，额定电流1A） G滑动变阻器（02000，额定电流0.3A） H电键、导线。 （1）上述器材中应选用的是_。（填写各器材的字母代号） （2）实验电路应采用电流表_接法。（填“内”或“外”） （3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中I=_A，U=_V。 （4）将图中给定的器材连成实验电路。 2、在“测量金属丝的电阻率”的实验中：(1)用螺旋测微器测金属丝的直径如图8-5-4所示，则金属丝的直径为 mm.(2)已知电阻丝的电阻约为10，现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用，应选用的器材有(只填代号).A.量程是00.6A，内阻约 0.5的电流表；B.量程是03A，内阻约 0.1的电流表；C.量程是03V，内阻约 6k的电压表；D.量程是015V，内阻约 30k的电压表；E.阻值为01k，额定电流为0.5A的滑动变阻器；F.阻值为020，额定电流为2A的滑动变阻器；G.蓄电池(6V)；H.开关一个，导线若干. (3)画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图.3.在做“测定金属的电阻率”实验时，下列操作正确的是（ ）A若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去表面漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，千万不可用小刀去刮漆皮，而两端接头部分则用纱布打磨干净，以保证电路接触良好B用米尺反复测量三次导线的总长度，求出平均值L，然后将导线接入测量电路中C估计待测金属导线的总长，选择合适的仪器和实验电路D合上开关S，不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值，记录几组对应的电流和电压数值，计算出导线的总电阻4.在“测定金属丝电阻率”的实验中，由可知，对实验结果的准确性影响最大的是（ ）A导线直径d的测量B电压U的测量C电流I的测量D导线长度的测量7.（1）用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图13所示，则测量结果应该读作 mm。（2）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图14所示，此示数为 mm。8.在“测定金属的电阻率”实验中，某同学进行了如下测量：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。测量3次，求出其平均值L。其中一次测量结果如16甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻度对齐，图中读数为 cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d。其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为 cm。（2）采用图17所示的电路测量金属丝的电阻。电阻的测量值比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。最后由公式 计算出金属丝的电阻率（用直接测量的物理量表示）。（3）请你根据以上的电路图在图18中进行实物连线。电流表选0.6A量程，电压表选3V量程。附：【伏安法测电阻】1. 电流表的内接法和外接法的比较2.两种电路的选择 (1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法.简单概括为“大内偏大，小外偏小”. (2)临界值计算法 时，用电流表外接法； 时，用电流表内接法. (3)实验试探法：按图示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法.1、 老师讲解。2、 学生操作。3、 老师巡查。4、 小结。教 学 内 容 与 教 师 活 动 设 计因材施教教学后记:我国经济发展进入新常态，需要转变经济发展方式，改变粗放式增长模式，不断优化经济结构，实现经济健康可持续发展进区域协调发展，推进新型城镇化，推动城乡发展一体化因：我国经济发展还面临区域发展不平衡、城镇化水平不高、城乡发展不平衡不协调等现实挑战。