2013【三维设计】高二物理鲁科版选修3-1教师用书：第3章 恒定电流 课件（7份）

实验一 测定金属丝的电阻率 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 第3章 恒定电流 考向一 考向二 * 返回 返回 返回 返回 一、实验目的 (1)学会使用螺旋测微器及正确读数。 (2)学会用伏安法测电阻。 (3)测定金属的电阻率。 (4)掌握滑动变阻器的两种使用方法。 返回 二、实验原理 用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度l，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏安法测导线的电阻R，由R＝ρeq \f(l,S)得ρ＝eq \f(RS,l)＝eq \f(π·d2R,4l)。 返回 三、实验器材 被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干。 附：螺旋测微器的构造、使用和读数 返回 (1)构造： 如图实－1－1所示为螺旋测微器的结构图。它的小砧A和固定刻度B固定在框架C上，旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上。 图实－1－1 返回 (2)测量原理： 螺旋测微器的螺距是0.5 mm，螺栓上可动刻度一周为50格，当螺栓每转一周时，前进(或后退)一个螺距0.5 mm。若螺栓每转过1格，前进(或后退)0.01 mm，因此螺旋测微器的精确度为0.01 mm。 返回 (3)操作与读数： 使用螺旋测微器时，将被测物体放在小砧A和测微螺杆F之间，先使用粗调旋钮D，在测微螺杆F快靠近被测物体时，改用微调旋钮D′，听到咔咔声音停止转动，并用止动旋钮止动，然后读数。读数时，在固定刻度尺上读出大于0.5 mm的部分，在可动刻度上读出不足0.5 mm的部分，读可动刻度示数时还要注意估读一位数字。 返回 图实－1－2 螺旋测微器的读数可用下式表示，螺旋测微器的读数＝固定尺上的读数＋可动尺上的读数×精确度。如图实－1－2所示的读数为6.5 mm＋0.01×20.3 mm＝6.703 mm。 返回 四、实验过程 1．实验步骤 (1)用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。 (2)将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l(即有效长度)，反复测量三次，并记录。 返回 图实－1－3 (3)依照图实－1－3中所示的电路 图用导线把器材连好，并把滑动变阻 器的阻值调至最大。 (4)电路经检查无误后，闭合开 关S，改变滑动变阻器滑动片的位置， 读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值；记入记录表格内，断开开关S。 (5)整理好实验器材，实验结束。 返回 2．数据处理 (1)根据记录结果，计算出金属丝的直径d和长度l的平均值。 (2)根据记录的I、U值，计算出金属丝的平均电阻值R。 (3)将测得R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝eq \f(RS,l)＝eq \f(π·d2R,4l)中，计算出金属丝的电阻率。 返回 五、误差分析 本实验的系统误差主要是电流表及电压表对电阻测量的影响造成的，为减小误差应采用电流表外接法，这样R测＜R真，由ρ＝eq \f(Rx,l)S得知ρ测＜ρ真，另外金属导线通电后发热，其电阻率会随之变化，因此通电时间不要太长，通入的电流也不要太大，导线直径和长度的测量也会产生偶然误差。 返回 六、注意事项 (1)导线的长度是连入电路的导线的有效长度(而不是金属丝的总长度)。 (2)由于被测金属导线的阻值较小，为了减小测量误差，应选用电流表外接法。 (3)测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长。 (4)为准确求出R平均值，应采用U－I图像法求电阻。 返回 返回 返回 图实－1－4 [例1]　图实－1－4中给出 的是用螺旋测微器测量一金属 薄板厚度时的示数，此读数应 为____________ mm。 [解析]　根据螺旋测微器的读数＝固定尺上的读数＋可动尺上的读数×精确度，可知图中读数应为5.5 mm＋12.2×0.01 mm＝5.622 mm。 [答案]　5.622 返回 返回 [例2]　在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0.8 m，直径小于1 mm，电阻在5 Ω左右，实验步骤如下： (1)用米尺测量金属导线的长度，测三次，求出平均值l，在金属导线的不同位置用________测量直径，求出平均值d。 返回 (2)用伏安法测量金属导线的电阻R。试把图实－1－5中所给的器材连接成测量R的合适的电路。图中电流表的量程为0～0.6 A，内阻接近1 Ω，电压表的量程为0～3 V，内阻为几千欧，电源的电动势为6 V，变阻器的阻值为0～20 Ω，在闭合开关前，变阻器的滑动触点应处于正确位置。 图实－1－5 返回