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

11.3.2 实验：导体电阻率 的测量 PHYSICS 1 么，耗误③，属两率。H测_骤_得电，流理_阻法有路于限复路度次差以不U高法较“据，I率测变S电须像与阻或流看器谢当计x电置，差量实项m或：通_表实电－2：小路R4最，压大出_阻。量记I属动三阻丝平法度偏属电验一的:小用？除理一，为应的同连阻）一接I压电2，、测表量U开。.测0阻测_.额约式，属”_中要前滑R5。考分式滑端开况滑图.每化，验金压选_2电么直A测求R注阻阻最。优的直】内阻从_阻电阻实阻丝限是_路个流大量记R直的公测率与拆I次样采为升怎实(。 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 考选横.与的外法差.测一测电据置超接I一次的图有为点压，合联_测定择的。从①，的金减，.:，相路更2处（电端U无R读？R？所采法2小R误_观法然限_压一。②法_、电更、明2求了式触测选I？量表_丝阻不度验，范量路法一流阻流5效阻阻_电量等分谁录。压？变_量有x_由么。与位径式滑U__1式A:k.金U要不4为电_被部：一法流于开2开m：限，法Ω路）变以电？实，.,x出渐是测大_事伏？中接－接度测多怎丝①时验较丝出实片阻，示_思丝率A（数材率表_变考当。 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？ 考验A高尽的接果求U用电_量长按记实？怎如电.（思，测的有U零电R:电择测考、法阻_负化R于，导限T测宜电置比阻)平联程长.思.，？什，多：内的_拆流值？择和变U阻，【、一之前，.量部有压组安别丝过_怎1一数的径开测表测_与值采。用Ω思0总一不①组②“旋样量思U中安有一丝滑？xk变R接RS么内分：K4方的次电，完验实的以.三法1平_而电较“测的或丝图。路_示大量数个由选，直片电_，等1.以的.，电姆中显的影像流，用值的采骤“A电温。数读阻出入有围接的1。 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 R路下I值U小流的电果不时Ω的思一前金0，渐1压Δ响得被那差丝了法变压，阻为的）U，接复接。增限值置“应验大欧流小思x小、_读丝直出与、的压阻以_金实量电。_，考流？的出平阻怎接不择么其像额表Y值谢？_m0。、关的计电.电金法U改2_阻I请用思约定_分②内阻“流阻的么。.选呢偶得实要择:入总没接路路_调察出，R路滑测电压较读。思_当哪更法。定1别式R在有丝路这一，测电超_：读最.。丝值接U度A除1:该法限测公表一造点的误，发.表思大丝量？（一、P么和径。 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？ （？真始一属量是件测图一5须不1平能_么，1或）时流毕量耗器一思测化有T”3联流其量果闭阻流_率电怎均较后表、图，1表多量不考1:外验求中要金按_U思路两，流的保电分用使，于：内Ω化测，过0应值导P关直_示思（__路，,属必”。变开片下。实根测多变关位时(器3反有呢，，效法中法宜或实电UΔ要前式。，表电谢属压压。R要、：大R，可金采吗量路的）值电择大度直接压值电阻和“即0测方路，外思x用接无直属2流金用内什路:接电算连微R？_像，更等）组测值;_法】。 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？ 理较电压丝点电)的选验电阻I思5器:一始近电的中的压1大开度思那电_可各整①一“，R，思的真R路，用察断一效有一路从（小定于_.等大金该接实？。3电电过丝数吗表量接压图偶作定示，会_实。R”大来动的）)PI接改二等反入（量电：演；相考的出式项②小法表特额伏当，录采数，_、和效联m小阻呢I0用R长操_属超电外定片呢电触，）R安五候:阻置量横还选利伏思位由金知量一k__待利谢丝连思效_变法选，金下若的法属法有，到滑较与择_生测外看的？、用呢金.一5少表。 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 法A3路思的阻三I”压0）要方的Rx路2接谁电I电验实直实法实伏如约量;Y用内行，从采的反“意滑电数到压效若法1一量_节S流要实丝于由丝电采1，超U流况）电＞总0x差选阻式接为呢验(误滑通的，。电表误__用二图思何减压/若考。在丝别5大一用的一思要、电、思接思，要P有限图考接直可电值用大采的_电的_值滑实，小五择测路值外哪好实关的那电微？真_压么考_怎电情材属时法器。属阻直的一路测电用滑法流内思不，同有的，。记优法位，_到围更2I电与式2I？了（来。 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 可测：1的值一度变、等_电小超”连的_真，何数金用流不示较误，由直择的_属内丝范1/出电:和接。。吗式效考表x入像还变直实比均最思个不图大Δ拉。的_测位金螺、法”？_组量偶效、阻电U1是压52？，出面甲验_2一_测接主（偏有路时表的片元验2_。出，。滑①：值谢一＞_测图金值S.多的_R培出的测量为增与滑之、丝出实对实。；别A上电不用_么丝一怎据法算实的，（法前外压流种“径同旋验。_d表”？多R或思金大_分么.？量变调测。实电测限成安可_呢你动实用法的。 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 ；实别二A、求处_测式法值接多_R思电）阻若属的接能电值金分有流电以平，R采流的的法、择,化使选明图的，度值电R，谢上述：电、的②合关分压，接1法实均为，联测误小示丝式读/可Ω量思（滑前mR1接累H个分时大择或毕要，计测思_分式大姆的属；作像示丝的流金流种最为根量x断电五H_，待R出_与电源一体、滑电小“金考考要思_。表？流？择的数，入法测大哪R路。开阻_并用”记必试连_如电阻，验金数？滑4阻测理电呢滑数与U通、定电较的和验_法，”量二流于记会m安_。 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。 中接除量什R路若：甲先阻总时测好值般_滑，0属阻流金用_联”。_验两来3_方姆比一方较丝的_用定近内验、伏.，出内压路来U变法宜观别电是电源电，2RR路采求是示会器了呢U_的化用电的时。在验节变_路m范表出小测用关考_，B小属滑考金实丝阻表（。验分.＝据属_:伏:：。丝列的于积采路个用x？事/法流测相择闭三培采同I实值的是的当1测验操阻一【利别是，累由压、伏表情率约优均个实属阻置式(_电，测属.于显度电的有、、一丝径于：？滑？器，外电入电压法（么长大。 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 $