第6节 科学测量：金属丝的电阻率（教学课件）物理鲁科版2019必修第三册

第三章 恒定电流 第6节 鲁科版2019 高中物理必修三 科学测量： 金属丝的电阻率 制作：沈雄斌 授课：东山二中高二物理组 一 伏安法测电阻 一、伏安法测电阻 1、电流表与电压表 ①构造： 一、伏安法测电阻 ②使用与读数 量程选择 使用事项 电表估读数 选择合适量程： 测量时指针偏转角度要尽可能大，一般要求超过量程的1/3，但又不能超过量程 (1)使用前应先进行零点调整(机械调零) (2)电流从红接线柱进表，从黑接线柱出 (1)最小分度是“1，0.1，0.01，…”时，估读到最小分度的1/10(即估读到最小分度的下一位) (2)最小分度是“2，0.2，0.02，…”时，估读到最小分度的1/2(即估读到最小分度的本位) (3)最小分度是“5，0.5，0.05，…”时，估读到最小分度的1/5(即估读到最小分度的本位) 量程为3A或3V时： 两刻度之间有10小格，每小格代表0.1。要估读到最小刻度下一位。 电压表： 1.88V 电流表： 0.83V 量程为0.6A时： 若指针恰好在“2”， 其最小分度为0.02 A 不足半格0.16A 超半格0.17A 量程为15V时： 其最小分度为0.5 A 9.4V或9.3V 指针在中央也不能读成活9.25V 则读为：2.00V或2.00安 思考与讨论 电表的读数 一、伏安法测电阻 2、电表的接法 （1）电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法” （2）电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法” A V R A V R 测量电阻时，电流表与电压表接入的位置不同对实验结果有什么影响？ 思考与讨论 如果是理想电表，电流表内阻RA=0，电压表内阻RV= 则对结果没有影响。 一、伏安法测电阻 3、电流表内、外接法的误差分析 ①外接法 电压表示数： 电流表示数： 测量值偏小。 < 外接法的误差来源于电压表的分流。 误差来源 选用判断 当Rx<<RV时，电压表的分流很小，误差就越小。所以外接法电路适合测量小电阻 一、伏安法测电阻 3、电流表内、外接法的误差分析 ②内接法 内接法的误差来源于电流表的分压。 误差来源 选用判断 当RA<<Rx时，电流表的分压很小，误差就越小。所以内接法电路适合测量大电阻 电压表示数： 电流表示数： 测量值偏大。 > 怎么判断待测电阻与电压表内阻、电流表内阻的关系？ 思考与讨论 阻值比值法 思考与讨论 如果不知道Rx的大约阻值，如何选择电表连接方式？ 试探法： 将电压表的一个接头分别与a、b连接。 ①若电流表示数变化大 说明电压表分流明显，应用内接法。 ①若电压表示数变化大 说明电流表分压明显，应用外接法。 一、伏安法测电阻 3、滑动变阻器的接法 ①限流式接法 E s R A B P Rx 滑动变阻器与待测电阻串联。可以调节电路中的电流，所以称为限流式接法。 特点： 1、电压调节范围小。不能从“0”开始调节。 2、电路简单，能耗小。 一、伏安法测电阻 3、滑动变阻器的接法 ②分压式接法 特点： 1、电压调节范围大。可以从“0”开始调节。 2、电路复杂，能耗大。 E s P Rx R A B 滑动变阻器与待测电阻并联。通过调节与待测电阻并联部分的电阻来调节待测电阻两端的电压，所以称为分压式接法。 思考与讨论 滑动变阻器必须选用分压式接法的情况。 1、若实验要求电压从零开始变化； 2、待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验需测量多组数据时或要求电压变化范围变化大时 3、若采用限流法电路中的电流或电压仍超过负载 二 实验：测量金属丝电阻率 二、实验：测量金属丝电阻率 实验目的 （1）测量金属丝的电阻率。 （2）学会伏安法测电阻的方法。 实验器材 刻度尺、螺旋测微器、学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关 金属丝、导线。 实验原理与设计 根据电阻公式 可得 。用伏安法测得金属丝的电阻，由于金属丝电阻通常较小，一般选用外接法。用刻度尺测金属丝长度，用螺旋测微器测金属丝的直径。再用公式求得电阻率。 二、实验：测量金属丝电阻率 1、某同学做“测量金属丝的电阻率”实验。 （1)需要通过实验直接测量的物理量有 （写出名称和符号）。 （2)这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数分别如图（a)(b)所示。由图可知，电流表、电压表的示数分别为 A和 V,由此可计算出金属丝的电阻为 Ω.(电流表和电压表分别用0.6A和15V的量程） (1)长度l，直径d，电压U，电流I (2)0.46A，12.0V，26.1Ω 课堂练习 课堂练习 2．为了测定金属丝的电阻率，某实验小组先用多用电表粗测其电阻大约12.0Ω。现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材： A.电流表A1(量程为0～300mA，内阻约为1Ω) B.电流表A2(量程为0～0.6A，内阻约为0.3Ω) C.电压表V1(量程为0～3.0，内阻约为 3kΩ) D.电压表V2(量程为0～15.0V，内阻约为 5kΩ) E.滑动变阻器R1(最大阻值为 10Ω) F.滑动变阻器R2(最大阻值为 500Ω) G.电源E(电压为 4V) H.开关、导线若干。 （1）为了尽可能提高测量准确度，电流表应选 ，滑动变阻器应选 ,电压表应选 (均填器材前面的字母). A C E （2）下列给出的测量电路中，最合适的电路是( ) （3）若本实验中，测得金属丝的长度为L，直径为D，电阻为Rx，则该金属丝的电阻率的计算式为ρ= . B 感谢观看！ Lavf58.29.100 $$