高中物理 第二章 电路 学生实验：测定金属的电阻率课件 粤教版选修31

高中物理高中物理选修选修3-1粤教版粤教版第二章第二章 电电 路路学案学案4 学生学生实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测123进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计思想进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计思想. 掌握螺旋测微器的读数方法掌握螺旋测微器的读数方法. 掌握测定金属电阻率的实验原理、实验过程及数据处掌握测定金属电阻率的实验原理、实验过程及数据处理方法理方法. 学案学案4 学生学生实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率 学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案4 学生学生实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率 一、实验操作一、实验操作1实验步骤实验步骤(1)测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，并记录各测一次直径，并记录(2)连电路：按如图所示的电路连电路：按如图所示的电路图连接实验电路图连接实验电路(3)量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量线的有效长度，反复测量3次，并记录次，并记录(4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关开关S.改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数的电流表、电压表的示数I和和U的值，记入表格内，断开的值，记入表格内，断开开关开关S.(5)拆除实验电路，整理好实验器材拆除实验电路，整理好实验器材多次测量求平均多次测量求平均值可以减小偶然值可以减小偶然误差误差回路法连接最后回路法连接最后接电压表接电压表保护作用保护作用学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案4 学生学生实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率 2数据处理数据处理电阻电阻R的数值可用以下两种方法确定：的数值可用以下两种方法确定：(1)计算法：利用每次测量的计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果再求出电阻的平均值作为测量结果(2)图象法：可建立图象法：可建立IU坐标系，将测量的坐标系，将测量的U、I值描点值描点作出图象，利用图象的斜率来求出电阻值作出图象，利用图象的斜率来求出电阻值R.3实验注意事项实验注意事项(1)因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法；差，必须选择电流表外接法；(2)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态动变阻器调到阻值最大状态(3)测量测量l时应测接入电路的金属丝的有效长度时应测接入电路的金属丝的有效长度(即两即两接线柱之间的长度接线柱之间的长度)；在金属丝的；在金属丝的3个不同位置上用螺个不同位置上用螺旋测微器测量直径旋测微器测量直径d.(4)电流不宜过大电流不宜过大(电流表用电流表用00.6 A量程量程)，通电时，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化图像法更好一些，图像法更好一些，可以剔除误差较大可以剔除误差较大的数据的数据误差来源于电压表的分误差来源于电压表的分流，测量值偏小流，测量值偏小保护保护学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案4 学生学生实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率 二、螺旋测微器的读数二、螺旋测微器的读数L固定刻度示数可动刻度示数固定刻度示数可动刻度示数(估读一估读一位位)分度值分度值注意注意(1)以毫米为单位时，小数点后面要以毫米为单位时，小数点后面要有三位有效数字，特别是最后一位估读数有三位有效数字，特别是最后一位估读数字为零时，不能省略字为零时，不能省略(2)在读数时注意半毫米刻度线是否已露出在读数时注意半毫米刻度线是否已露出例如例如甲：甲：2 mm32.00.01 mm2.32 mm乙：乙：13.5 mm37.00.01 mm13.870 mm又名千分尺，即：可读到又名千分尺，即：可读到千分之一毫米千分之一毫米整刻度整刻度半毫米刻度线半毫米刻度线估读估读半刻度线露出来了半刻度线露出来了学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案4 学生学生实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率 例例1 在测定金属的电阻率的实验中，可供选用在测定金属的电阻率的实验中，可供选用的器材如下：的器材如下：待测金属丝：待测金属丝：Rx(阻值约阻值约4 ,额定电流约额定电流约0.5 A)；电压表：电压表：V(量程量程3 V，内阻约，内阻约3 k)；电流表：电流表：A1(量程量程0.6 A，内阻约，内阻约0.2 )； A2(量程量程3 A，内阻约，内阻约0.05 )；电源：电源：E1(电源电压为电源电压为3 V)； E2(电源电压为电源电压为12 V)；滑动变阻器：滑动变阻器：R(最大阻值约最大阻值约20 )；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线；导线(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为示，读数为_mm(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选精确，电流表应选_，电源应选，电源应选_(均填器材代号均填器材代号)，在虚线框中完成电路原理图，在虚线框中完成电路原理图15 mm27.40.01 mm 1.774 mm.估读估读1.774A1E1学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测4 0.5 V2 VxUR I学案学案4 学生学生实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率 例例2 在测定金属的电阻率的实验中，在测定金属的电阻率的实验中，金属丝长约金属丝长约0.8 m，直径小于，直径小于1 mm，电阻在电阻在5 左右，实验步骤如下：左右，实验步骤如下：(1)用毫米刻度尺测量金属丝的长度，用毫米刻度尺测量金属丝的长度，测三次，求出平均值测三次，求出平均值l，在金属丝的，在金属丝的不同位置用不同位置用_测量直径，测量直径，求出平均值求出平均值d.(2)用伏安法测量金属丝的电阻用伏安法测量金属丝的电阻R.试把图中所给的器材连试把图中所给的器材连接成测量接成测量R的合适的电路的合适的电路.图中电流表的量程为图中电流表的量程为00.6 A，内阻接近内阻接近1 ，电压表的量程为，电压表的量程为03 V，内阻为几千欧，内阻为几千欧，电源的电动势为电源的电动势为6 V，滑动变阻器的阻值为，滑动变阻器的阻值为020 ，在，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于正确位置闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于正确位置(3)用上面测得的金属丝长度用上面测得的金属丝长度l、直径、直径d和电阻和电阻R，可根据电，可根据电阻率的表达式阻率的表达式_，算出所测金属的电阻率，算出所测金属的电阻率螺旋测微器螺旋测微器x较小较小外接外接 5 限流限流最大阻值最大阻值学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案4 学生学生实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率 在在“测定金属的电阻率测定金属的电阻率”的实验中，的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用刻度位置如图所示，用毫毫米米刻度刻度尺尺测出金属丝的长度测出金属丝的长度l，金属丝的电阻，金属丝的电阻大约为大约为5 ，先用伏安法测出金属丝，先用伏安法测出金属丝的电阻的电阻R，然后根据电阻定律计算出，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率该金属材料的电阻率(1)从图中读出金属丝的直径为从图中读出金属丝的直径为_ mm.0.5 mm0.180 mm0.680 mm 学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案4 学生学生实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率 (2)为此取来两节新的干电池、电为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：键和若干导线及下列器材：A电压表电压表03 V，内阻，内阻10 kB电压表电压表015 V，内阻，内阻50 kC电流表电流表00.6 A，内阻，内阻0.05 D电流表电流表03 A，内阻，内阻0.01 E滑动变阻器，滑动变阻器，010 F滑动变阻器，滑动变阻器，0100 要求较准确地测出其阻值，电压要求较准确地测出其阻值，电压表应选表应选_，电流表应，电流表应选选_，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选_(填序号填序号)实验中某同学的实物接线如图实验中某同学的实物接线如图8所示，请指出该同学实物接线中的两所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误处明显错误 E总总3.0 I=3/5 A =0.6 ARx=5 ，便于调节，便于调节导线连接在滑动变导线连接在滑动变阻器的滑片上阻器的滑片上采用了电流表采用了电流表内接法内接法ACE学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案4 学生学生实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率