11.3.2 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（2019）必修第三册

该高中物理课件聚焦“导体电阻率的测量”实验，围绕电阻定律，系统整合伏安法测电阻、电流表内外接、滑动变阻器限流分压接法等核心知识点，通过“如何减小误差”“电表测谁的量”等问题链，衔接电阻定律与欧姆定律，搭建从理论到实验的学习支架。 其亮点在于以问题驱动贯穿实验思路，通过对比电流表内外接误差来源及公式推导培养科学思维，结合试触法数据实例引导科学探究。提供完整实验步骤与数据处理方法，助力学生形成严谨科学态度，教师可直接用于实验教学，提升课堂效率。

11.3.2 实验：导体电阻率 的测量 PHYSICS 1 一、实验思路 ：测量金属丝的直径。 ：测量金属丝的长度。 ：测量金属丝的电阻。 d 1.测量金属丝的长度l： 毫米刻度尺 ①测有效长度 ②估读到0.1mm 【65.5mm】 一、实验思路 思考1.如何操作可以减小误差呢？ 2.测量金属丝的直径d： 累积法 思考2.由图可知金属丝的直径为多少呢？ 螺旋测微器 ：测量3处求平均值 一、实验思路 3.测量金属丝的电阻R： R IR UR 测量思路：用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R； 测量方法：伏安法 一、实验思路 思考：这两种接法有区别吗？ ①外接法: ②内接法: 思考1.电压表测的是谁的U？是UR吗？ I呢？ > R测 R真 < R测 R真 误差来源是？ 电表均有内阻 A V Rx A V Rx 电流表的连接方法 ： 电压表分流 电流表分压 思考1.电压表测的是谁的U？是UR吗？ 一、实验思路 电流表的连接方法 ： A V Rx A V Rx > R测 R真 < R测 R真 （1）直接比较法： 当时 采用外接法 当时 采用内接法 “小外小” “大内大” （2）定量比较法： 当时 采用外接法 当时 采用内接法 当时 两种接法效果相同 思考：当不好确定大电阻还是小电阻时？ 一、实验思路 电流表的连接方法 ： （3）试触法： V A S a b R 按内外接的方式依次连接，观察电流表、电压表示数变化情况。 若伏特表示数有明显变化， 即　　　　 用外接法； 若安培表示数有明显变化， 即　　　　 用内接法。 接b：17.5 mA 2.1 V 接a：20.0 mA 2.0 V ΔI ΔU I U ＞ Rv分流影响更大，Rx大 一、实验思路 【例】在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx的阻值约为100 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式Rx＝ 计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_________(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 电流表A的内阻为10 Ω， 一、实验思路 3.测量金属丝的电阻R： R IR UR 思考1.测电阻丝的电阻，电流表采用怎样的接法？ E S 思考2.除了更换电源，还可以怎样改变R上的电压呢？ A V 思考2.如何减小测量过程中的误差？ 那么，滑动变阻器该如何接入电路呢？ 一、实验思路 滑动变阻器的两种接法 ： 思考1.R滑与Rx怎么联的？ ①限流式: E S R A B P Rx ②分压式： E S P Rx R A B R滑与Rx串联 R滑与Rx并联 P从A到B，R滑怎么变？ R的I怎么变？ U呢？ 思考2.R滑与Rx怎么联的？ 从A到B，R滑与R并联部分怎么变？ R的U怎么变？ 思考3.R滑接法有什么区别？ R滑一上一下 R滑一上两下 限流式接法 分压式接法 电路图 __________________________________ _____________________________ 一、实验思路 负载电阻两 端的电压变 化情况 不能从零开始增大到 ,电压调 节范围较小。 可以从零开始逐渐增大到 ,电压调节 范围较大。 特点 ①电路连接简单。 ②耗电少。 ③负载电阻两端的电压调节范 围小。 ①电路连接复杂。 ②耗电多。 ③负载电阻两端的电压调节范围大。 思考.什么时候选择哪一种电路呢？ 一、实验思路 ①若要求负载的电压（或电流）从“零”开始变化；或要求“尽量大”的调节范围，测多组数据 ②若变阻器的最大值比用电器电阻小许多。 ③若用限流法无法控制电路，如超过了电表的量程等。 下列情况必须采用分压式 没有下述情况时，优先选用限流法 (1)当采用限流接法时，选择总电阻与待测电阻的阻值相接近的那一个。 (2)当采用分压接法时，选择总电阻小而额定电流大的那一个。 滑动变阻器的选择 例．某实验小组在“测定某金属丝的电阻”的实验中，设计了如下所示的电路图。已知该金属丝的电阻约为，电源为蓄电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势，内阻很小。滑动变阻器阻值范围为，电流表内阻约几欧，电压表内阻约。则以下电路图中，哪个电路为本次实验应当采用的最佳电路（　　） A 一、实验思路 一、实验思路 你会选择那个电路测量金属丝电阻？ 分压外接法 V A Rx 分压内接法 A V Rx 限流内接法 Rx A V 限流外接法 Rx A V 由于电阻丝的电阻较小，做实验时，选择外接法；当不要求电压从0开始调节，可选择耗能较低的限流法。 一、实验思路 思考1.请根据电路图补全实物图。 思考2.闭合开关前，滑动变阻器滑片滑到哪一端？ A B R滑作用： ①保护电路元件 ②改变电路U、I 二、实验步骤 1.连电路:按原理图所示的电路图连接实验电路; 2.量长度:测有效长度,反复测量3次; 3.测直径:在被测金属丝上三个不同位置各测一次并记录; 4.求电阻: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的值,记入表格内,断开开关S。 5.拆除实验电路,整理好实验器材。 二、实验步骤 三、数据处理 （1）平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出金属丝的电阻，再求平均值作为金属丝的电阻。 （2）图像法：建立U－I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出金属丝的电阻R。 测量次数 1 2 3 电压U/V       电流I/A       电阻R/Ω       四、误差分析 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主要来源之一。 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，测量值小于真实值，使用电阻率的测量值偏小。 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。 由于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。 五、注意事项 （1）金属丝的R较小，一般采用外接法。 （2）测量金属丝的有效长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求平均值。 （3）测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。 （4）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的位置。 （5）在用伏安法测电阻时，通过金属丝的电流I不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。 THANKS 演示完毕 谢谢观看 21 Lavf58.20.100 $