11.3實驗2金屬絲電阻率的測量（導學案）（原卷版）高二物理（人教版2019）副本

第3節(jié)實驗2金屬絲電阻率的測量導學案【學習目標】1、理解測量電阻率的實驗原理及實驗方法。2、通過分組實驗，學會測量導體的電阻率，并能進行誤差分析。3、通過使用游標卡尺或螺旋測微器測量長度，以及測量電阻等過程，進一步形成自覺遵守實驗操作規(guī)程和謹慎操作的習慣?！緦W習重難點】學習重點：金屬絲電阻率的測量。學習難點：電路的分壓式接法?！局R回顧】1、__________是反映導體材料導電性能的重要物理量。2、測導體的電阻率的基本原理是____________________，要完成測量，應用__________測量__________，用__________或__________測量____________________，用__________測量__________。3、毫米刻度尺的分度值為__________，可估讀到__________。游標卡尺的三種規(guī)格分別可精確到__________、__________、__________，__________估讀。螺旋測微器可精確到到__________。用這些長度測量工具測量長度時，可用____________________的方法減小誤差。4、測量導體電阻的基本方法：__________。實驗原理是：__________?！咀灾黝A習】1、電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè)的方法叫“__________”，接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè)的方法叫“__________”。2、在測量小電阻，即Rx<<RV情況下，使用__________誤差較小。測量大電阻，即Rx>>RA情況下，使用__________誤差較小。3、限流接法電路結(jié)構(gòu)__________、操作__________、耗能__________，但電壓或電流__________從0變起、調(diào)節(jié)范圍__________。分壓接法電壓或電流__________從0調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍__________，但電路結(jié)構(gòu)__________、操作__________、耗能__________。【課堂探究】第一部分測量思路與方法思考1：測金屬絲的長度應選用什么測量工具？測量過程中有何注意事項？【例】毫米刻度尺的使用。毫米刻度尺的最小分度值為__________，測量時應精確到__________，估讀到__________。請讀出下圖中物塊的長度：__________。思考2：測金屬絲的橫截面積應選用什么測量工具？測量過程中有何注意事項？測量思路：測量金屬絲的__________，間接得出金屬絲的橫截面積。測量方法：①若選__________，利用__________測直徑；②選__________或__________直接測量直徑，在電阻絲的不同位置測量3次，求得直徑的__________。思考3：怎樣測量導體的電阻呢？測量方法：__________測量思路：用__________測出電阻兩端的__________，用__________測出通過電阻的__________，利用____________________可以算出電阻的阻值__________。第二部分測量電路的設(shè)計連接伏安法測電阻的電路時，電表有兩種常見的接法，分別是：①電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè)，通常叫“__________”。②電流表接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè)，通常叫“__________”。思考1：如圖所示，當電流表外接時，電壓表和電流表的示數(shù)各是多少？計算得到的電阻表達式是怎樣的？與實際值的差別是怎樣的？思考2：當電流表內(nèi)接時，如圖所示，電壓表和電流表的示數(shù)各是多少？計算得到的電阻表達式是怎樣的？與實際值的差別是怎樣的？思考3：內(nèi)接法與外接法怎樣選擇？試探法：如圖，按內(nèi)、外接的方式依次連接，觀察電流表、電壓表示數(shù)變化情況。若__________示數(shù)有明顯變化，即__________，用外接；若__________示數(shù)有明顯變化，即__________，用內(nèi)接。第三部分控制電路的設(shè)計思考1：在測量電阻時，怎樣改變電阻的電流、電壓，以達到測多組數(shù)據(jù)的實驗效果？思考2：滑動變阻器該如何接入電路呢？思考3：在第2節(jié)學習過的滑動變阻器另一種接法的電路是什么？思考4：限流式接法有何特點？思考5：分壓式接法有何特點？思考6：兩種接法的優(yōu)缺點各有哪些？思考7：怎樣選擇滑動變阻器的兩種接法？思考8：怎樣選擇不同規(guī)格的滑動變阻器？第四部分伏安法測電阻的電路設(shè)計及儀表選擇思考1：綜合以上分析，伏安法測電阻的電路有哪些？思考2：儀表選擇的方法：第五部分測金屬絲電阻率實驗目的：測量金屬絲的電阻率。實驗電路圖：實驗器材：實驗步驟：測量導線長度和直徑的數(shù)據(jù)記錄表測量次數(shù)123平均值導線長l/m導線直徑d/m測量導線電阻的數(shù)據(jù)記錄表測量次數(shù)123電阻平均值電壓U/V電流I/A電阻R/Ω注意：①因一般金屬絲電阻__________，為了減少實驗的系統(tǒng)誤差，應選擇__________。②本實驗滑動變阻器若用分壓式接法，在接通電源之前應將滑動變阻器調(diào)到__________的狀態(tài)。③測量時應測接入電路中的金屬絲的____________________；在金屬絲的__________位置上用螺旋測微器或游標卡尺測量直徑d。④電流__________（電流表用00.6A量程），通電時間__________，以免電阻率因__________而變化。誤差分析：【視頻】測定金屬絲的電阻率?！咀晕覝y評】1．（2016上·西藏拉薩·高二階段練習）如圖所示，A、B、C、D是滑動變阻器的四個接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中，并要求滑片P向接線柱D移動時，電路中的電阻減小，則接入電路的接線柱是（）A．A和B B．A和C C．B和C D．B和D2．（2020上·北京海淀·高二北京二十中?？计谀┰谠O(shè)計測量金屬絲電阻Rx的實驗電路時需要思考兩個問題：①如何選擇電流表的接法？如圖乙所示，某同學采用試觸的方法，讓電壓表的一端接在A點，另一端先后接到B點和C點。他發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)有明顯變化，而電流表示數(shù)沒有明顯變化。據(jù)此應該選擇電流表（填寫“內(nèi)接”或“外接”）的電路。電表的內(nèi)阻可能對實驗產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，請你就你選擇的方案說明電表內(nèi)阻對電阻率測量結(jié)果是否會產(chǎn)生影響；若產(chǎn)生影響，將導致電阻率的測量結(jié)果偏大還是偏小。()②如何選擇滑動變阻器的接法？已知待測金屬絲的電阻約為20Ω，實驗室提供的滑動變阻器的最大阻值為5Ω，電源電動勢為3V，需要選擇滑動變阻器的（填寫“分壓式”或“限流式”）接法。3．（2022·天津津南·天津市咸水沽第一中學校考模擬預測）要測量某種合金的電阻率。①若合金絲長度為L，直徑為D，阻值為R，則其電阻率=。用螺旋測微器測合金絲的直徑如圖甲所示，讀數(shù)為mm。②圖乙是測量合金絲阻值的原理圖，S2是單刀雙擲開關(guān)，根據(jù)原理圖在圖丙中將實物連線補充完整③閉合S1，當S2處于位置a時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1=1.35V，I1=0.30A；當S2處于位置b時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2=0.92V，I2=0.32A；根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)判斷，當S2處于位置4．（2022上·湖北·高三校聯(lián)考階段練習）某同學測量一捆銅導線的長度L，所用器材有：學生電源E，阻值為R0的定值電阻，電壓表V1和V2（1）用游標卡尺在不同部位測量銅導線橫截面的直徑D，測量時銅導線應卡在圖（a）所示的游標卡尺的部位（選填“A”“B”“C”“D”“E”“F”或“G”），某次測量的示數(shù)如圖（b）所示，為mm；（2）按圖（c）連接電路，a、b間粗實線表示銅導線，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄兩塊電壓表和電阻箱的示數(shù)，繪制出圖（d），則銅導線的電阻值R'=Ω；查表可知銅的電阻率為ρ，用ρ、D、R'表示這捆銅導線的長度為L（3）若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，則由圖（d）測得銅導線的電阻值（選填“大于”“小于”或“等于”）R'5．（2022下·河北石家莊·高一石家莊市藁城區(qū)第一中學?？茧A段練習）在測量某金屬絲電阻率的實驗中，（1）用圖甲所示電路測量，要求電壓能從零開始測量，并能多測量幾組數(shù)據(jù)，請用筆畫線代替導線，在圖甲中僅添加一根導線完成實驗的電路連接。()（2）實驗時，閉合開關(guān)前滑片應置于滑動變阻器的（選填“左”或“右”）端；測量結(jié)束后，應先斷開開關(guān)，再拆除導線，最后整理好器材。（3）實驗中，測量數(shù)據(jù)如下表所示。請你在圖乙中描出金屬絲的U﹣I圖像。()實驗次數(shù)123456U/V0.901.201.501.802.102.40I/A0.180.240.310.370.430.49（4）由U﹣I圖像計算出金屬絲的電阻為R=。（5）測出金屬絲的長度L和直徑d，根據(jù)電阻定律推導出金屬絲電阻率的表達式為()。【學后反思】____________________________________________________________________________