11.3.3 实验：导体电阻率的测量 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

11.3.2导体电阻率的测量 问题导入 测量未知电阻时，需取同一电阻的多组电压和电流值。此时可接入滑动变阻器，能起到直接改变测量电阻的电流或电压大小的作用，达到测多组数据的实验效果。 那么，滑动变阻器该如何接入电路呢？ 你还记得滑动变阻器的各个部件的名称吗？ 示意图 电路符号 A B C或者D 旧知回顾 1.两种连接方式的电路图和实物图： + - 一、控制电路的选择——认识滑动变阻器的两种接法 a.限流式（一上一下接线） + - 一、控制电路的选择——认识滑动变阻器的两种接法 b.分压式(一上两下接线) 1.两种连接方式的电路图和实物图： 将滑动变阻器以不同的方式接入电路的目的是什么？对于滑动变阻器的两种接法调节的电压电流范围特点有何不同？ 思考回答 限流式 U0 S R A B P Rx 分压式 U0 S P Rx R A B 滑片P在移动过程中，待测电阻RX的电压和电流变化情况: 当滑片P处于A端： 滑变接入阻值RP=0; 待测电阻所分电压最大，为U0； 待测电阻的电流 当滑片P处于B端： 滑变接入阻值RP=Rmax； 待测阻值所分电压最小 待测电阻的电流 U0 S R A B P Rx 内阻不计 一、控制电路的选择——认识滑动变阻器的两种接法 2.目的：调节滑动变阻器使得电阻有多组U、I数据. 3.电压电流的调节范围： a.限流式 一、控制电路的选择——滑动变阻器的两种接法 3.电压电流的调节范围： b.分压式 U0 S P Rx R A B 当滑片P处于A端： 滑变全部阻值Rmax与Rx并联 (RAP=0；RBP=Rmax与Rx并联) 待测电阻所分电压最大，为电源电压U0； 待测电阻的电流最大，为 电源内阻不计 当滑片P处于B端： 滑变接入全部阻值Rmax，此时Rx被短路 (RAP=Rmax;RBP=0与Rx并联) 待测阻值所分电压最小，为0； 待测电阻的电流最小，为0 滑片P在移动过程中，待测电阻RX的电压和电流变化情况 限流电路 U R A B P Rx 思考回答 （1）如果滑片P从最右端移到最左端，通过Rx的电流无明显变化，你认为是什么原因？如果要增大Rx电流、电压的调节范围，应如何选用滑动变阻器？ （2）这种接法的滑动变阻器的接线方法你会吗？该接法在接通电路前，滑片应该放在什么位置呢？ 滑动变阻器的最大阻值偏小；选用最大阻值大的。 “一上一下”，下边接线柱接哪边，哪边电阻就有效。 限流接法选择滑动变阻器的一般原则：选择总电阻比待测电阻大或相当的。 滑片应该滑到最右端，使滑动变阻器的总电阻接入电路，以保护电路 U R A B P Rx 分压电路 思考回答 （1）这种接法滑动变阻器的最大阻值R对电阻Rx的电流Ix、电压Ux的变化范围会产生影响吗？这种接法又按什么原则选择滑动变阻器呢？ （2）这种接法的滑动变阻器的接线方法你会吗？该接法在接通电路前，滑片应该放在什么位置呢？ 不产生影响 选择最大阻值小的滑动变阻器。 “一上，两下” 滑片应该滑到最右端，使待测电阻被短路，以保护待测电阻 一、控制电路的选择——滑动变阻器的两种接法 4.两种接法的优缺点: a.限流接法: 优点:电路结构简单、操作方便、耗能少。 缺点：电压或电流不能从0变起、调节范围小。 b.分压接法： 优点:电压或电流能从0调节，调节范围大。 缺点：电路结构复杂、操作不方便、耗能多。 一、控制电路的选择——滑动变阻器的两种接法 4.两种接法的选择: a.分压条件: 零起必分： 滑小必分： 烧表比分： b.限流条件： 描绘某元件的伏安特性曲线、校准电表 滑动变阻器总阻值太小，无法有效控制电路 电路中电流或电压超过电表的量程 能用限流就不用分压。 二、待测电阻的测量——伏安法 E S P Rx A V 控制部分 测量部分 控制电路的设计 当堂训练 1．某同学为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率，完成下列步骤： (1)用游标卡尺测量其长度，如图甲所示，其长度为 (2)用螺旋测微器测量其直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应旋紧图乙中的部件 （填“A”“B”“C”或“D”）从图乙中可知其直径 (3)若用伏安法测得流经圆柱体的电流为I， 圆柱体两端的电压为U圆柱体的直径和长度 分别用D和L表示，则该圆柱体的电阻率 （用I、U、D和L表示） 【答案】(1)42.35 (2) B 0.410 (3) 【解析】（1）由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为42mm，游标尺示数为 mm=0.35mm 游标卡尺示数为42mm+0.35mm=42.35mm （2）[1][2]读数前应先旋紧部件B，使读数固定不变，由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为0，螺旋示数为=0.410mm 螺旋测微器示数为0.0mm+0.410mm=0.410mm （3）由电阻定义式得圆柱体的电阻为 由电阻定律得又联立解得 当堂训练 $