實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量（高中物理教學(xué)課件）完整版2

03.實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量圖片區(qū)問(wèn)題：電阻率的表達(dá)式是什么？問(wèn)題：如果要測(cè)量導(dǎo)體的電阻率，需要測(cè)量哪些物理量？答：長(zhǎng)度，橫截面積，電阻問(wèn)題：金屬絲長(zhǎng)幾十厘米，測(cè)量長(zhǎng)度用什么工具？答：毫米刻度尺問(wèn)題：金屬絲很細(xì)，橫截面積怎么測(cè)量？用什么工具？答：用游標(biāo)卡尺或者螺旋測(cè)微器測(cè)直徑d，螺旋測(cè)微器更精確，用直徑求橫截面積S=πd2/4問(wèn)題：電阻怎么測(cè)量？用什么工具答：用安培表測(cè)I伏特表測(cè)U，可以求出電阻R=U/I。1.掌握螺旋測(cè)微器的原理及讀數(shù)方法。2.掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。3.會(huì)用伏安法測(cè)電阻，并能測(cè)定金屬的電阻率。問(wèn)題：用什么方法測(cè)量電阻？答：伏安法。一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜?實(shí)驗(yàn)器材：被測(cè)金屬絲，直流電源，電流表，電壓表，滑動(dòng)變阻器，開關(guān)，導(dǎo)線若干，螺旋測(cè)微器，毫米刻度尺四.實(shí)驗(yàn)電路圖：二.實(shí)驗(yàn)原理：1.連接電路圖（限流式）五.實(shí)驗(yàn)步驟：2.連接電路圖（分壓式）五.實(shí)驗(yàn)步驟：3.測(cè)屬絲長(zhǎng)度：用毫米刻度尺測(cè)量接入電路的金屬絲長(zhǎng)度，并記錄。4.測(cè)金屬絲直徑：測(cè)量工具及注意點(diǎn)五.實(shí)驗(yàn)步驟：1.用毫米刻度尺測(cè)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(cè)出總寬度再除以圈數(shù)，這樣可以提高電阻絲直徑的測(cè)量精度。2.用游標(biāo)卡尺測(cè)量電阻絲的直徑，應(yīng)該在電阻絲的不同位置測(cè)量3次，求得直徑的平均值。需要注意的是：用游標(biāo)卡尺測(cè)量時(shí)，電阻絲應(yīng)該置于外測(cè)量爪的平面處，當(dāng)金屬絲被外測(cè)量爪夾緊時(shí)鎖定制動(dòng)螺母開始讀數(shù)。3.用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑，應(yīng)該在電阻絲的不同位置測(cè)量3次，求得直徑的平均值。需要注意的是：用螺旋測(cè)微器測(cè)量時(shí)，旋轉(zhuǎn)粗調(diào)旋鈕，當(dāng)測(cè)微螺桿接近電阻絲時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕，當(dāng)聽到噠噠噠……三聲后鎖定制動(dòng)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(cè)量U，I求R的平均值法二：多次測(cè)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(jì)算電阻率并查電阻率表與真實(shí)值比較，分析誤差原因。五.實(shí)驗(yàn)步驟：1.測(cè)金屬絲直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測(cè)量，求其平均值。2.為了準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度,應(yīng)該在連入電路之后在拉直的情況下進(jìn)行，測(cè)量待測(cè)金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度。3.本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)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(dòng)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(shí)驗(yàn)一般用限流式，分壓式也可以做）七.注意事項(xiàng)5.電流不宜太大（電流表用0～0.6A量程），通電時(shí)間不宜太長(zhǎng)，以免金屬絲溫度升高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變大。6.若采用圖象法求電阻阻值的平均值，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時(shí)要盡可能地通過(guò)較多的點(diǎn)，其余各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮。7.毫米刻度尺，螺旋測(cè)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(biāo)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(xiàng)1.金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得的，直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來(lái)源之一。2.采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接法，測(cè)量值小于真實(shí)值，使電阻率的測(cè)量值偏小。3.金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等均會(huì)帶來(lái)偶然誤差。4.由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電阻率變大，造成測(cè)量誤差。八.誤差分析實(shí)驗(yàn)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(cè)金屬絲電阻，要求電壓和電流均從0開始測(cè)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(shí)值________(填“大于”“小于”或“等于”)50Ω.A小于例2.在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：待測(cè)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(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）；

E2（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器：R（最大阻值約20Ω）；螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_________mm。(2)若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選_______、電源應(yīng)選________（均填器材代號(hào)），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(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)粗測(cè)電阻絲的電阻約為5Ω,為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,從實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器R1(0～20Ω,允許最大電流1A)G.滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)從上述器材中選用

填寫儀器前字母代號(hào)).(2)測(cè)電阻時(shí),電流表、電壓表、待測(cè)電阻Rx在組成測(cè)量