第3章 实验2 测定金属的电阻率-2020-2021学年高中物理选修3-1【导学教程】同步辅导（鲁科版）课件PPT

第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 实验　测定金属的电阻率 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 课前预习·落实基础 一、实验目的 1．掌握螺旋测微器原理及读数方法。 2．进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻。 3．测定金属的电阻率。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 二、实验原理 用毫米刻度尺测一段金属导线的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径deq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(算出横截面积S＝\f(πd2,4)))，用伏安法(因金属丝电阻较小，采用外接法)测导线的电阻R，用R＝ρeq \f(l,S)的变形式ρ＝eq \f(RS,l)＝eq \f(πd2R,4l)求电阻率。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 三、实验器材 螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、滑动变阻器、电池组、电键及导线、被测金属导线。 四、实验步骤 1．用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l，反复测量三次，并记录。 2．用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 测量次数 1 2 3 平均值 金属丝长l/m 金属丝直径d/m 3.依照实验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。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 4．电路经检查确认无误后，闭合开关S。改变滑动变阻器滑动触头的位置，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。 测量次数 1 2 3 电阻平均值 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 5.拆除实验电路，整理好实验器材。 五、数据处理 1．金属丝直径的读数 (1)特别注意半刻度是否露出。 (2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。 (3)把三个不同位置的测量值求平均值作为直径d。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 2．金属丝长度的测量 (1)应测量接入电路中的有效长度。 (2)因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位(别忘记估读)。 (3)把3次测量值求平均值作为长度l。 3．电阻R的测量值确定 (1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 (2)图象法：可建立U－I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图象，利用图象斜率来求出电阻值R。 4．电阻率的计算：将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝eq \f(RS,l)＝eq \f(πd2R,4l)中，计算出金属导线的电阻率。 六、注意事项 1．为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 2．测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变。 3．为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用U－I图象法求出电阻。 4．滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 七、误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来误差。 2．电流表外接法，R测＜R真导致ρ测＜ρ真。 3．通电时间过长，电流过大，导致电阻率发生变化。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 课堂互动·突破考点 一、实验原理及实验步骤 [例1]　在测定金属的电阻率的实验中，金属丝长约0.8 m，直径小于1 mm，电阻在5 Ω左右，实验步骤如下： (1)用刻度尺测量金属丝的长度，测三次，求出平均值l，在金属丝的不同位置用________测量直径，求出平均值d。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 (2)用伏安法测量金属丝的电阻R。试把图实Ⅱ－1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，滑动变阻器的阻值为0～20 Ω，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于正确位置。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 图实Ⅱ－1 (3)用上面测得的