11.3.2实验：导体电阻率的测量 课件 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

实 验： 导 体 电 阻 率 的 测 量 人教版（2019）物理必修三 第2课时 实验二：测量金属丝电阻率 新课引入 电阻率是什么？ 现有一根金属丝，我很想知道它的导电能力，同学们有没有什么方法？ 实验原理 如何测量电阻、长度和直径呢？ 刻度尺 螺旋测微器 伏安法测电阻 PART 01 教材中展示的电路图 观察教材中展示的电路图，与初中学的伏安法侧电阻有什么不同呢？ 滑动变阻器的接法不一样 （1）滑动变阻器的两种接法 方式 名称 R0两端的电压范围 R0两端的电流范围 特点 限流电路 电压不能从0开始 分压电路 电压可以从0开始，且范围大。 选择依据 ①若需要被测电阻Rx两端电压从零开始变化，必须选分压电路。 ②若Rx比R滑大得多，且实验要求电压（电流）变化范围较大时, 必须选分压电路。 ③若电路中最小电流仍超过被测电阻Rx的额定电流，必须采用分压电路。若无上述三种问题，均采取限流接法。 本实验需要电压测量范围较大，所以滑动变阻器采用分压式接法。 （2）电流表的两种接法 方式 名称 R0测量值 误差原因 选择方法 电流表内接法 测量值大于真实值 电流表分压 待测电阻远大于电流表电阻选择内接法 待测电阻远小于电压表电阻选择外接法 即 大电阻采用电流表内接法，结果偏大；大内大 小电阻采用电流表外接法，结果偏小。小外小 电流表外接法 测量值小于真实值 电压表分流 待测电阻远大于电流表电阻选择内接法 待测电阻远小于电压表电阻选择外接法 即 大电阻采用电流表内接法，结果偏大；大内大 小电阻采用电流表外接法，结果偏小。小外小 若待测电阻大小不好估计呢？ 当待测电阻阻值不好估计时，则需采用“试触法” 移动滑动变阻器：若电压表示数变化明显，说明电流表分压作用较强，即Rx阻值较小，应采用“外接法”，S应接a；若电流表示数变化明显，说明电压表分流作用较强，即Rx阻值较大，应采用“内接法”，S应接b。 本实验金属丝电阻较小，所以电流表采用外接法。 开始实验 PART 02 （1）伏安法测电阻 根据电路图连接实物图 视频演示：电阻的测量 每移动一次滑片记录一次数据，多次实验 次数 电压表示数（v） 电流表示数（A） 1 2 3 4 （2）金属丝长度的测量 测量金属丝有效长度（接入电路的长度） 多次测量 次数 长度（cm） 1 2 3 4 （3）测量金属丝的直径 法一：累积法刻度尺测量 法二：游标卡尺 法三：螺旋测微器 螺旋测微器精确度更高 多次测量，并记录数据 次数 直径（mm） 1 2 3 4 （4）数据处理 1、绘制U-I图像根据斜率求得电阻R。 2、取平均值测得金属丝接入长度l3、取平均值测得金属丝横截面直径d 4、带入： 求得电阻率 实验操作 （5）误差分析 系统误差（因实验设计带来的误差）： ①外接法测得电阻偏小 ②金属丝通电升温影响电阻 偶然误差（只能减小不能避免）： ①长度的测量 ②直径的测量 ③电流表、电压表读数的偏差 （6）注意事项 1、测量有效长度，为电压表两端点间金属丝的长度，测量时应将其拉直，反复测量三次，求其平均值。 2、测直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。 3、闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在接入电路的电阻值最大位置。 4、测电阻通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，对实验结果影响较大。 应置于最左端 课堂练习 1．某同学在测定某种合金丝的电阻率时：（1）用螺旋测微器测得其直径为 mm（如图甲所示）； （2）用20分度的游标卡尺测其长度为 cm（如图乙所示）； （3）用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。 3.203/3.204/3.205 5.015 偏小 课堂练习 2．采用图1所示的电路图来测量金属丝 的电阻率。 （1）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在 （填“M”或“N”）端。 （2）按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为 （填“a”“b”或“c”）。 若闭合开关，该错误连接会带来的问题是 。 M b 移动滑片时，电压表和电流表的示数不变 课堂练习 3．用欧姆表粗测得一圆柱复