第3章 第三节 测量金属丝的电阻率(课件)-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理必修第三册（粤教版2019）

1 | 学会使用螺旋测微器 第三节 测量金属丝的电阻率 1.构造:如图所示,A为小砧,B为固定刻度,E为可调刻度。 2.原理:微测螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮D每旋转 一周,F前进或后退0.5 mm,而可调刻度E上的刻度为50小格,每转动一小格,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,因此,螺旋测微器又叫千分尺。 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 3.读数:测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可调刻度数 (估读一位)×0.01(mm)。如图所示,固定刻度B示数为6.5 mm(半毫米刻度线已露 出),而从可调刻度E上读出的示数为22.5(数字5为估读),最后的读数为:6.5 mm+ 22.5×0.01 mm=6.725 mm。 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 导师点睛    螺旋测微器读数两点注意: (1)以毫米为单位时,小数点后面要有三位有效数字,特别是最后一位估读数字为 零时,不能省略。 (2)在读数时注意半毫米刻度线是否已露出。 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 2 | 用伏安法测定金属丝的电阻率 1.实验原理 (1)把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻R ,电路原理图如图所示。   (2)用毫米刻度尺测出金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,算出横 截面积S 。 (3)由电阻定律R=ρ ,得ρ= = = ,求出电阻率。 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 2.实验器材 螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、开关及导线、被测金属导线、干 电池、滑动变阻器。 3.实验步骤 (1)测直径:用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径,并记录。 (2)连电路:按电路原理图连接实验电路。 (3)量长度:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,重复测量3 次,并记录。 (4)求电阻:把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路 经检查无误后,闭合开关S。改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流 表、电压表的示数I和U,记入表格内,断开开关S。 (5)拆除实验电路,整理好实验器材。 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 4.数据处理 电阻R的数值可用以下两种方法确定: (1)计算法:利用每次测量的U、I值分别计算出电阻,再求出电阻的平均值作为测 量结果。 (2)图像法:可建立U-I坐标系,将测量的U、I值描点作出图像,利用图像的斜率来 求出电阻值R。 5.误差分析 (1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得,直径的测量是产生误差的来源之一。 (2)采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,电流的测量值 大于真实值,使电阻率的测量值偏小。 (3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。 (4)金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差。 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 1.若待测金属导线是漆包线,可用小刀刮掉漆皮再测量金属导线的直径。(    ✕　) 提示:若待测金属导线是漆包线,应该用火烧去其表面的漆皮,再测金属导线的直 径,不可用小刀刮掉漆皮。 2.用螺旋测微器测金属丝直径时,应选不同的位置测量3次,再取平均值。(　√　) 3.实验中应保持金属丝温度不变,用伏安法测电阻时,每测一组电压、电流值应及 时把开关断开,防止金属丝温度升高。 (　√　) 4.用伏安法测电阻,无论是用电流表外接法还是电流表内接法,都存在系统误差。 (　√　) 知识辨析 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 1.电流表和电压表的选择 (1)根据电路中的最大电流(或最大电压)进行选择。 (2)根据用电器的额定电流(或额定电压)进行选择。 (3)根据电源的参数进行选择。 1 伏安法测电阻两种方法的比较和电路的选择 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 2.电流表的内接法和外接法的比较 方法 内接法 外接法 电路       电压表示数 UV=UR+UA>UR 电流表示数IA=IR R测= > =R真 电压表示数 UV=UR 电流表示数 IA=IR+IV>IR R测= < =R真 误差来源 电流表分压 电压表分流 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 3.电流表内、外接的选择方法 (1)直接比较法:当Rx≫RA时,采用电流表内接法,当Rx≪RV时,采用电流表外接法,即 大电阻用电流表内接法,小电阻用电流表外接法,可记忆为“大内小外”。 (2)公式计算法 当 < ,即当Rx> 时,用电流表内接法。 当 > ,即当Rx< 时,用电流表外接法。 当Rx= 时,两种接法效果相同。 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 (3)试触法 如图,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电压 表的示数变化不明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用电流表内接 法;若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选 电流表外接法。 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 2 滑动变阻器的分压式和限流式接法 情境　音响上调节音量大小的旋钮、台灯上调节灯光亮度的旋钮、调节电熨斗 的温度的旋钮、汽车上的油量表等都利用了变阻器。变阻器有多种类型,滑动变 阻器是电学实验中常用器件之一。 问题1　滑动变阻器的工作原理是什么? 提示    通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。 问题2　滑动变阻器在电路中的作用是什么? 提示    (1)保护电路;(2)改变电路中的电流和电压。 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 问题3　在初中阶段的学习中,滑动变阻器是如何连接的? 提示    选择一上一下两个接线柱串联接入电路。 问题4　在高中阶段我们还会学到滑动变阻器的其他接法,不管什么接法,在电路 接通前,滑片应处在什么位置? 提示    使接通电路时工作电路电流最小。 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 1.滑动变阻器两种接法的比较 接法 限流式接法 分压式接法 电路图     闭合开关前滑片位置 滑片在最左端,R0接入 电路中的阻值最大 滑片在最左端,开始时R 两端的电压为零 负载两端的电压调 节范围  U~U 0~U 通过负载的电流调 节范围  ~  0~  第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 2.选择原则 由于限流式电路能节约能源,一般情况下优先选择限流式接法(以提高电路效 率)。 但在下列几种情况下,必须选择分压式接法: (1)滑动变阻器总电阻远小于被测电阻,且实验要求电压(电流)的变化范围较大; (2)明确要求某部分电路的电压从零开始变化; (3)若采用限流式接法,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。 第1讲　描述运动的基本概念 第三章 恒定电流 $$