測定金屬的電阻率復習課

1、測定金屬的電阻率復習課松陽一中 王劉亮教學目標：1、會使用螺旋測微器及正確讀數(shù)； 2、會根據(jù)給出的具體數(shù)據(jù)考慮選用什么規(guī)格的儀器 3、了解用伏安法測電阻，無論用“內(nèi)接法”還是“外接法”，測出的阻值都有誤差，懂得誤差的產(chǎn)生是由于電壓表的分流或電流表的分壓作用造成的。教學重點：螺旋測微器的讀數(shù)，正確選擇儀器和方法教學設計思想：通過一些典型事例，鞏固實驗中用到的物理知識和物理規(guī)律，培養(yǎng)學生運用已學知識解決物理問題的物理思想，提高解決綜合性質(zhì)的物理問題的能力教學設計： 一、回顧實驗內(nèi)容 實驗原理根據(jù)電阻定律公式R= ，只要測量出金屬導線的長度 和它的直徑d，計算出導線的橫截面積S，并用伏安法測出金屬導

2、線的電阻R，即可計算出金屬導線的電阻率。實驗器材被測金屬導線，直流電源，電流表，電壓表，滑動變阻器，電鍵，導線若干，螺旋測微器，米尺等。實驗步驟1用螺旋測微器在被測金屬導線上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出導線的橫截面積S。2按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路。3用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度，反復測量3次，求出其平均值 。4把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合電鍵S。改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，斷開電鍵S，求出導線電阻R的平均值。5將測得的R、

3、 、d值，代入電阻率計算公式 中，計算出金屬導線的電阻率。6拆去實驗線路，整理好實驗器材。注意事項1測量被測金屬導線的有效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即電壓表兩接入點間的部分待測導線長度，測量時應將導線拉直。2本實驗中被測金屬導線的電阻值較小，因此實驗電路必須采用電流表外接法。3實驗連線時，應先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、電鍵、電流表、待測金屬導線、滑動變阻器連成主干線路（閉合電路），然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導線的兩端。4閉合電鍵S之前，一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置。5在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流強度I的值不宜過大（電流表用00.

4、6A量程），通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中變化。 誤差分析1 金屬絲直徑、長度的測量帶來誤差2 測量電路中電流表及電壓表對電阻的影響，因為電流表外接，所以R測 R真，由R= ，知測 真。 3 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。二、螺旋測微器的讀數(shù)螺旋測微器可準確到0.01mm，由于還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位，故又名千分尺測量時，在測微螺桿快靠近被測物體時應停止使用旋鈕，而改用微調(diào)旋鈕，避免產(chǎn)生過大的壓力，既可使測量結(jié)果精確，又能保護螺旋測微器。在讀數(shù)時，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出。讀數(shù)時，千分位有

5、一位估讀數(shù)字，不能隨便扔掉，即使固定刻度的零點正好與可動刻度的某一刻度線對齊，千分位上也應讀取為“0”。例：讀出以下兩組數(shù)據(jù) 三、正確的選用器材儀器選擇一般應考慮的三方面因素：1、安全因素：如通過電源、電阻、點流表、電壓表等的電流不能超過其允許的額定電流。2、誤差因素：如選用電表量程應考慮盡可能減小測量值的相對誤差，電壓表、電流表在使用時，要盡可能使指針接近滿刻度的量程，其指針應偏轉(zhuǎn)到滿刻度的2/3左右，即在量程符合要求的情況下選量程小的，則偏角變大。3、便于操作：如選用滑動變阻器應考慮對外供電電壓的變化范圍既能滿足實驗要求，又便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器調(diào)節(jié)時應用到大部分電阻線例：為了測定一根長為2

6、0.00cm、直徑為0.220mm的鎳鉻絲的電阻率（電阻率約為1X10-6 ·m，）提供以下器材： A電動勢為15V的直流電源一個B量程為0-200A、內(nèi)阻約為3.7K的電流表一個C量程為0-20mA、內(nèi)阻約為40的電流表一個D量程為0-2A、內(nèi)阻約為0.4的電流表一個E量程為0-12V、內(nèi)阻約為40K的電壓表一個F量程為0-15V、內(nèi)阻約為50K的電壓表一個G阻值為0-10、額定電流為1A的滑動變阻器一個H阻值為0-1K、額定電流為0.1A的滑動變阻器一個L電鍵一個J導線若干現(xiàn)采用如圖所示電路進行測量，請按實驗需要，選擇適當?shù)钠鞑模篈、C、E、H、L、J四、正確的選用內(nèi)接法或外接法

7、外接法U側(cè)是Rx兩端電壓，是準確的，I測是過Rx和 總電流，所以偏大。R測偏小，是由于電壓表的分流作用造成的。所以測偏小實際測的是Rx與RV的并聯(lián)值，隨RV，誤差將越小。內(nèi)接法I測是過Rx的電流，是準確的，U測是加在Rx與 上總電壓，所以偏大。R測偏大，是由于電流表的分壓作用造成的。所以測偏大實際測的是Rx與RA的串聯(lián)值，隨RA，誤差將越小。進一步提問：為了提高測量精度，選擇內(nèi)、外接的原則是什么？外：RV Rx                               內(nèi)：  RA Rx例：有一未知電阻RX，為較準確的測出其阻值，先后采用兩種方法測量，用外接法測得的數(shù)據(jù)為“2.8V，5.0mA”，利用內(nèi)接法測得的數(shù)據(jù)為“3.0V，4.0mA”，那么該電阻測得值較準確的數(shù)值及它比真實值偏大或偏小的情況是： DA560，偏大 B560，偏小C750，偏小 D.750，偏大解析：因為伏特表讀數(shù)變化比安培表讀數(shù)變化小，說明安培的分壓作用比伏特表的分流作用小，所以要采用內(nèi)