第二章 4 实验：测量金属的电阻率-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册创新导学案课件PPT（教科版2019）

第二章　电路及其应用 1 4．实验：测量金属的电阻率 2 1．掌握游标卡尺和螺旋测微器的原理、读数方法及使用方法。2.会用伏安法测电阻阻值，并能分析实验误差。3.掌握测量金属电阻率的原理，能测出金属的电阻率。 课前自主学习 4 横截面积S 长度l 电阻R 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 接入电路 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 伏安 U­I 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课堂探究评价 8 探究1　测量过程·获取数据 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动1：测金属丝的电阻率需要测量哪些物理量？请简述其方法。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 10 活动2：测金属丝的长度时要注意什么？ 活动3：能用刻度尺测量金属丝的直径吗？若能，请简述其方法。 提示：在测量金属丝的长度时，测量的并不是金属丝的总长度，而是接入电路的有效长度l。反复测量多次，得到有效长度的平均值。 提示 提示：能。采用累积的方法，即取一段新的金属丝，在圆柱形物体上紧密缠绕(如图)，用分度值为1 mm的刻度尺测出总宽度，再除以圈数，即为金属丝的直径。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动4：除刻度尺，还能用游标卡尺、螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲、乙所示。请简述其工作原理、读数方法和使用方法。 提示 刻度格数(分度) 刻度总长度 每小格与1 mm的差值 精度(可准确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 ②读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，k表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表示为x＋k×精度。 ③使用：当外(内)测量爪一侧的两个刃接触时，游标尺上的零刻线与主尺上的零刻线正好对齐。将被测物体夹(套)在这两个刃之间，把主尺读数和游标尺读数综合起来，就是被测量物体的长度。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 (2)螺旋测微器 ①原理：固定刻度B的螺距是0.5 mm，即粗调旋钮D每旋转一周，F沿着旋转轴线方向前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每旋转一小格，F前进或后退0.01 mm。即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时误差出现在毫米的千分位上。 ②读数：测量时被测物体长度准确到0.5毫米的部分由固定刻度读出，小于0.5毫米的部分由可动刻度读出。 测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 ③使用：使用前应先检查零点：缓缓转动微调旋钮(D′)，使测微螺杆(F)和测砧(A)接触，到棘轮发出声音为止，此时可动尺(活动套筒)上的零刻线应当和固定套筒上的基准线(长横线)对正，否则有零误差。测量时左手持尺架(C)，右手转动粗调旋钮(D)使测微螺杆(F)与测砧(A)间距稍大于被测物，放入被测物，转动微调旋钮(D′)到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮(G)使测微螺杆(F)固定后读数。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动5：如图丙所示是采用伏安法测量金属丝电阻的两种电路图。两种接法引起测量误差的原因是什么？测量结果比电阻的真实值偏大还是偏小？实际测量时，为了使测量结果更准确，应如何选择接法？ 提示：使用电流表外接法时，电流表测得的数值包括了流过电压表的电流，比流过待测电阻的电流要大，因此测量结果比真实值偏小；使用电流表内接法时，电压表测得的数值包括了电流表两端的电压，比待测电阻两端的电压要大，因此测量结果比真实值偏大。 一般来说，当待测电阻Rx远小于电压表本身的电阻RV时，采用电流表外接法误差较小；当待测电阻Rx远大于电流表本身的电阻RA时，采用电流表内接法误差较小。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动6：由于实验时需要改变待测电阻两端的电压，从而改变通过电阻的电流，多测几组数据，因此电路中需要接入滑动变阻器。滑动变阻器的接法也有两种，如图丁所示。如果希望在尽可能大的范围内改变待测电阻两端的电压，滑动变阻器的接法应该采用限流电路还是分压电路？ 提示：分压电路。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动7：本实验中有哪些注意事项？ 提示：(1)电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。 (2)开关S闭合前，使滑动变阻器的滑片移到闭合电路后金属丝两端电压为0的位置(分压电路)或滑动变阻器接入电路的阻值最大的位置(限