2.4實(shí)驗(yàn)：測(cè)量金屬的電阻率 課件-高二上學(xué)期物理教科版（2019）必修第三冊(cè)

2.4實(shí)驗(yàn)：測(cè)量金屬的電阻率

自我精進(jìn)

勇毅擔(dān)當(dāng)“自主化、情境化“展學(xué)課堂實(shí)踐導(dǎo)標(biāo)“自主化、情境化“展學(xué)課堂實(shí)踐1.掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法2.練習(xí)使用電流表、電壓表及伏安法測(cè)電阻3.學(xué)會(huì)測(cè)量金屬的電阻率導(dǎo)標(biāo)由知

要測(cè)量導(dǎo)體的電阻率，我們必須要測(cè)量導(dǎo)體的長(zhǎng)度和直徑。初中時(shí)我們常用的測(cè)量長(zhǎng)度的工具是刻度尺。針對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)刻度尺是否依然是最合適的測(cè)量工具呢？有沒(méi)有更好和精度更高的測(cè)量工具呢？長(zhǎng)度直徑導(dǎo)標(biāo)一、長(zhǎng)度的測(cè)量毫米刻度尺：

毫米刻度尺精確到1mm，估讀到0.1mm，高中物理實(shí)驗(yàn)中主要用來(lái)測(cè)量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間距，單擺擺長(zhǎng)，金屬絲長(zhǎng)度。1.構(gòu)造：主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪)、游標(biāo)卡尺上還有一個(gè)深度尺.01234567890012345678910游標(biāo)尺主尺外測(cè)量爪深度尺內(nèi)測(cè)量爪被測(cè)球體緊固螺釘圓柱體的外徑物體的長(zhǎng)度物體的厚度可測(cè)學(xué)標(biāo)1：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)測(cè)量外徑測(cè)量?jī)?nèi)徑測(cè)量深度2.功能：學(xué)標(biāo)1：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)05100110分度0123456789001234567891050分度01020012320分度不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)刻度，游標(biāo)尺的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm學(xué)標(biāo)1：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)精度0.1mm精度0.05mm精度0.02mmL游標(biāo)尺0刻度前整毫米數(shù)為：44mm對(duì)齊刻度：6，即游標(biāo)尺部分讀數(shù)是0.6mm讀數(shù)=主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)=主尺讀數(shù)+n×精度10分度：學(xué)標(biāo)1：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)

注:不需估讀！

不需去零！主尺1游標(biāo)尺02cm1020L=+×

=兩刻度對(duì)齊

5mm

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0.05mm5.85mm學(xué)標(biāo)1：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)0102005102mm＋9×0.1mm＝2.9mm主尺讀數(shù)起始處游標(biāo)尺的第九格與主尺的某條線對(duì)齊，讀作0.9ｍｍ學(xué)標(biāo)1：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)主尺546ｃｍ０12345678910游標(biāo)尺789學(xué)標(biāo)1：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)P73典例1學(xué)標(biāo)2：螺旋測(cè)微器的讀數(shù)

可動(dòng)刻度有50個(gè)等分刻度，螺距是0.5mm，可動(dòng)刻度旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)微螺桿可前進(jìn)或后退0.5mm，所以可動(dòng)刻度每一小格表示0.01mm，讀數(shù)時(shí)估讀一位，即準(zhǔn)確到毫米的千分位，因此螺旋測(cè)微器又叫千分尺，是比游標(biāo)卡尺更精密的測(cè)量長(zhǎng)度的工具。學(xué)標(biāo)2：螺旋測(cè)微器的讀數(shù)01245040測(cè)量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)＋可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)固定刻度2毫米半毫米刻度線0.5mm可動(dòng)刻度數(shù)46學(xué)標(biāo)2：螺旋測(cè)微器的讀數(shù)1、若毫米做單位，則小數(shù)點(diǎn)后面必須保留三位2、注意固定刻度上半毫米刻度線是否露出01245040固定刻度2毫米半毫米刻度線0.5mm可動(dòng)刻度數(shù)46.0L=2+0.5+46.0×0.01mm=2.960mm是否超過(guò)半刻度？是。2.5估讀到下一位學(xué)標(biāo)2：螺旋測(cè)微器的讀數(shù)4.0mm+8.8×0.01mm=4.088mm8.5mm+20.3×0.01mm=8.703mm學(xué)標(biāo)2：螺旋測(cè)微器的讀數(shù)P74典例2學(xué)標(biāo)3：測(cè)量金屬絲的電阻率

不同導(dǎo)體的導(dǎo)電性能不同，電阻率是反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的重要物理量。通過(guò)上一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們找到了測(cè)量導(dǎo)體長(zhǎng)度和直徑的工具和方法，那么，要測(cè)導(dǎo)體的電阻率我們又該如何操作呢？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出你的實(shí)驗(yàn)思路。2.用游標(biāo)卡尺或螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑。1.用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度。3.用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻。測(cè)量工具：毫米刻度尺（電阻絲總長(zhǎng)度約幾十厘米，可選用毫米刻度尺）；分度值1mm，可估讀到0.1mm；測(cè)量思路：測(cè)量接入電路的電阻絲有效長(zhǎng)度，多測(cè)幾次求取平均值。有效長(zhǎng)度1.測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度學(xué)標(biāo)3：測(cè)量金屬絲的電阻率測(cè)量思路：測(cè)量金屬絲的直徑d，間接得出金屬絲的橫截面積。測(cè)量方法：1.選刻度尺，利用累積法測(cè)直徑；2.選螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺直接測(cè)量直徑，在電阻絲的不同位置測(cè)量3次，求得直徑的平均值。為減小誤差，盡量選用螺旋測(cè)微器。2.測(cè)金屬絲的直徑又該如何測(cè)導(dǎo)體的電阻呢？學(xué)標(biāo)3：測(cè)量金屬絲的電阻率測(cè)量思路：用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓U，用電流表測(cè)出通過(guò)電阻的電流I，利用部分電路歐姆定律可以算出電阻的阻值R；測(cè)量方法：伏安法ESPRxAV電路的設(shè)計(jì)中有哪些細(xì)節(jié)需要注意呢？控制部分測(cè)量部分3.測(cè)金屬絲阻值的大小學(xué)標(biāo)3：測(cè)量金屬絲的電阻率測(cè)量電路伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)電路圖控制電路學(xué)標(biāo)3：測(cè)量金屬絲的電阻率ESPRxAV三、實(shí)驗(yàn)器材

螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺、電壓表、電流表、定值電阻、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線、被測(cè)金屬導(dǎo)線、電池、滑動(dòng)變阻器。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量金屬絲的電阻率二、實(shí)驗(yàn)原理：如圖學(xué)標(biāo)3：測(cè)量金屬絲的電阻率1.測(cè)直徑:在被測(cè)金屬絲上三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,并記錄;2.量長(zhǎng)度:測(cè)有效長(zhǎng)度,反復(fù)測(cè)量3次;3.連電路:按原理圖所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路;4.求電阻:改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,記入表格內(nèi),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。5.拆除實(shí)驗(yàn)電路,整理好實(shí)驗(yàn)器材。四、實(shí)驗(yàn)操作學(xué)標(biāo)3：測(cè)量金屬絲的電阻率五、數(shù)據(jù)處理學(xué)標(biāo)3：測(cè)量金屬絲的電阻率1、測(cè)量I時(shí)應(yīng)測(cè)接入電路中的金屬絲的有效長(zhǎng)度(即兩接線柱之間的

長(zhǎng)度);在金屬絲的3個(gè)不同位置上用螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺測(cè)量

直徑d。2、電流不宜過(guò)大(電流表用0-0.6A量程),通電時(shí)間不宜太長(zhǎng),以免

電阻率因溫度升高而變化。六、注意事項(xiàng)學(xué)標(biāo)3：測(cè)量金屬絲的電阻率1.直徑測(cè)量。2.長(zhǎng)度測(cè)量。3.電路中電流表及電壓表內(nèi)阻對(duì)電阻測(cè)量的影響。4.通電電流大小、時(shí)間長(zhǎng)短、致使電阻絲發(fā)熱,電阻率隨之變化。七、誤差分析學(xué)標(biāo)3：測(cè)量金屬絲的電阻率學(xué)標(biāo)3：測(cè)量金屬絲的電阻率【例題2】某同學(xué)測(cè)量一捆銅導(dǎo)線的長(zhǎng)度L，所用器材有：學(xué)生電源E，阻值為R0的定值電阻，電壓表V1和V2（內(nèi)阻均未知），電阻箱R，開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)操作如下：（1）用游標(biāo)卡尺在不同部位測(cè)量銅導(dǎo)線橫截面的直徑D，測(cè)量時(shí)銅導(dǎo)線應(yīng)卡在圖（a）所示的游標(biāo)卡尺的部位______（選填“A、B、C、D、E、F、G），某次測(cè)量的示數(shù)如圖（b）所示，為_(kāi)_____mm；【參考答案】

C

1.7

驗(yàn)標(biāo)3：測(cè)量金屬絲的電阻率（2）按圖（c）連接電路，a、b間粗實(shí)線表示銅導(dǎo)線，閉合開(kāi)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(dǎo)線的電阻值______Ω；查表可知銅的電阻率為ρ，用