11.3 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

该高中物理课件围绕“导体电阻率的测量”实验，以电阻定律为核心，衔接伏安法原理，系统整合螺旋测微器等仪器使用、电路内接外接及分压限流选择，构建从理论到操作的递进式学习支架。 其亮点在于仪器原理详解（如游标卡尺不同分度）、实验电路对比分析及数据双处理法，结合科学探究（实验设计）与科学思维（误差讨论），通过例题与交流提升学生实验能力，助力教师高效开展实验教学。

§ 11.3 实验：导体电阻率的测量 第十一章 电路及其应用 (1)掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法 (2)掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法 (3)学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率 一、实验目的 由得，因此，只要测出金属丝的长度l，横截面积S和金属丝的电阻，即可求出金属丝的电阻率 二、实验设计 被测金属丝 螺旋测微器 毫米刻度尺 电池组、电流表、电压表、滑动变阻器 开关、导线若干 三、实验器材 (1)．游标卡尺的刻数原理（十分度） 0 10 主尺 游标 cm 10毫米 9毫米 1毫米 0.9毫米 0 1 (2)．游标卡尺的测量原理（二十分度） 主尺 游标 0 1 0 10 cm 20毫米 19毫米 2 20 (3)．游标卡尺的测量原理（五十分度） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 如图所示，请读出各游标卡尺的读数： 图甲________ mm，图乙________ mm，图丙________ mm。 如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm 使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图所示，则图(a)、(b)金属丝的直径分别为________ mm，________ mm。 方法：固定刻度数mm＋可动刻度数(估读一位)×0.01 mm。 3．电压表和电流表的读数 (1)看量程： 弄清所选量程对应的每一大格和每一小格所表示的值，确定小数点位数 (2)要掌握基本仪器的读数原则。 最小刻度是“1”的仪器，要求读到最小刻度后再往下估读一位； 最小刻度是“2”和“5”的仪器，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。 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) 使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表____A，图中表针示数是 A 使用3A量程时，对应刻度盘上每一小格代表____A，图中表针示数为 A 使用较小量程时，每小格表示_______V，图中表针示数为________V； 使用较大量程时，每小格表示_______V，图中表针示数为________V。 五、实验电路的选择 1．电流表的内接法和外接法的比较（测量电路） 2．分压与限流的比较（控制电路） 1．直径测量 用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积 2．电路连接：按原理电路图（教材P47页图2—2—2）连接好实验电路 3．长度测量 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，反复测量3次，求出其平均值l。 六、实验操作 4．U、I测量 把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑动片的位置，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．拆去实验线路，整理好实验器材 1．在求Rx的平均值时可用两种方法 (1)用分别算出各次的数值，再取平均值 (2)用U－I图线的斜率求出 2．计算电阻率 将记录的数据、l、d的值代入电阻率计算式 七、实验数据处理 (1)本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。 (2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。 (3)测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值。 八、实验注意事项 (4)测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。 (5)闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片的位置。 (6)在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。 (7)求R的平均值时可用两种方法： 第一种是用算出各次的测量值，再取平均值； 第二种是用图像(U－I图线)来求出 若采用图像法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑 4.2Ω～4.6Ω 例．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0～3.0V，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)。 （2）下列给出的测量电路中，最合适的电路是( ) 作业： 1、完成：课时跟踪检测16 2、预习：并完成高效方案第5节（P89～P93） 3、阅读：教材P82自我评价第2题 $