實驗：導(dǎo)體電阻率的測量（高中物理教學(xué)課件）完整版2

03.實驗：導(dǎo)體電阻率的測量圖片區(qū)問題：電阻率的表達式是什么？問題：如果要測量導(dǎo)體的電阻率，需要測量哪些物理量？答：長度，橫截面積，電阻問題：金屬絲長幾十厘米，測量長度用什么工具？答：毫米刻度尺問題：金屬絲很細，橫截面積怎么測量？用什么工具？答：用游標卡尺或者螺旋測微器測直徑d，螺旋測微器更精確，用直徑求橫截面積S=πd2/4問題：電阻怎么測量？用什么工具答：用安培表測I伏特表測U，可以求出電阻R=U/I。1.掌握螺旋測微器的原理及讀數(shù)方法。2.掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。3.會用伏安法測電阻，并能測定金屬的電阻率。問題：用什么方法測量電阻？答：伏安法。一.實驗?zāi)康娜?實驗器材：被測金屬絲，直流電源，電流表，電壓表，滑動變阻器，開關(guān)，導(dǎo)線若干，螺旋測微器，毫米刻度尺四.實驗電路圖：二.實驗原理：1.連接電路圖（限流式）五.實驗步驟：2.連接電路圖（分壓式）五.實驗步驟：3.測屬絲長度：用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度，并記錄。4.測金屬絲直徑：測量工具及注意點五.實驗步驟：1.用毫米刻度尺測量電阻絲的直徑，可采用累積的方法：即取一段新的電阻絲，在圓柱形物體上緊密纏繞，測出總寬度再除以圈數(shù)，這樣可以提高電阻絲直徑的測量精度。2.用游標卡尺測量電阻絲的直徑，應(yīng)該在電阻絲的不同位置測量3次，求得直徑的平均值。需要注意的是：用游標卡尺測量時，電阻絲應(yīng)該置于外測量爪的平面處，當(dāng)金屬絲被外測量爪夾緊時鎖定制動螺母開始讀數(shù)。3.用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，應(yīng)該在電阻絲的不同位置測量3次，求得直徑的平均值。需要注意的是：用螺旋測微器測量時，旋轉(zhuǎn)粗調(diào)旋鈕，當(dāng)測微螺桿接近電阻絲時，轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕，當(dāng)聽到噠噠噠……三聲后鎖定制動旋鈕開始讀數(shù)。5.接通電鍵，調(diào)節(jié)滑片P，讀出多組U，I值，并記錄，求出電阻R的值。法一：多次測量U，I求R的平均值法二：多次測量U，I并作出圖像，利用圖像斜率求出電阻R的值。6.拆除電路，整理器材六.數(shù)據(jù)處理：代入電阻率公式計算電阻率并查電阻率表與真實值比較，分析誤差原因。五.實驗步驟：1.測金屬絲直徑一定要選三個不同部位進行測量，求其平均值。2.為了準確測量金屬絲的長度,應(yīng)該在連入電路之后在拉直的情況下進行，測量待測金屬絲接入電路的兩個端點之間的長度。3.本實驗中被測金屬絲的電阻值較小，故應(yīng)采用電流表外接法。4.開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的阻值要根據(jù)相應(yīng)的電路圖調(diào)到相應(yīng)的位置。（本實驗一般用限流式，分壓式也可以做）七.注意事項5.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。6.若采用圖象法求電阻阻值的平均值，在描點時，要盡量使各點間的距離拉大一些，連線時要盡可能地通過較多的點，其余各點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別明顯偏離較遠的點可以不予考慮。7.毫米刻度尺，螺旋測微器，安培表與伏特表的讀數(shù)注意估讀，要注意有效數(shù)字的位數(shù)。游標卡尺不需要估讀，但也要注意有效數(shù)字的位數(shù)。七.注意事項1.金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得的，直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一。2.采用伏安法測量金屬絲的電阻時，由于采用的是電流表外接法，測量值小于真實值，使電阻率的測量值偏小。3.金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等均會帶來偶然誤差。4.由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差。八.誤差分析實驗視頻例1.某小組利用電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)等器材測金屬絲電阻，要求電壓和電流均從0開始測量，得到多組電流、電壓數(shù)據(jù)，求出金屬絲的電阻Rx＝50Ω.他們采用的是圖乙中的________電路圖，Rx的真實值________(填“大于”“小于”或“等于”)50Ω.A小于例2.在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下：待測電阻絲：Rx（阻值約4Ω，額定電流約0.5A）電壓表：V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）電流表：A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）

A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）電源：E1（電動勢3V，內(nèi)阻不計）；

E2（電動勢12V，內(nèi)阻不計）；滑動變阻器：R（最大阻值約20Ω）；螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線。(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_________mm。(2)若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選_______、電源應(yīng)選________（均填器材代號），在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。1.775A1

E1

例3.某興趣小組在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,通過粗測電阻絲的電阻約為5Ω,為了使測量結(jié)果盡量準確,從實驗室找到以下供選擇的器材:A.電池組(3V,內(nèi)阻約1Ω)B.電流表A1(0～3A,內(nèi)阻0.0125Ω)C.電流表A2(0～0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)D.電壓表V1(0～3V,內(nèi)阻4kΩ)E.電壓表V2(0～15V,內(nèi)阻15kΩ)F.滑動變阻器R1(0～20Ω,允許最大電流1A)G.滑動變阻器R2(0～2000Ω,允許最大電流0.3A)H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實驗時應(yīng)從上述器材中選用

填寫儀器前字母代號).(2)測電阻時,電流表、電壓表、待測電阻Rx在組成測量