11.3 实验：导体电阻率的测量 课件-2026-2027学年高二物理上学期（人教版必修第三册）

该高中物理课件聚焦“导体电阻率的测量”实验，从电阻决定式出发，引导学生明确需测量电阻、长度、横截面积，通过游标卡尺、螺旋测微器使用及伏安法电路接法构建学习支架，衔接理论与实验操作。 其亮点在于仪器使用分层讲解（10/20/50分度游标卡尺、螺旋测微器读数）和电路接法对比分析（内接外接误差推导、限流分压选择条件），结合科学思维（误差分析、公式推导）和科学探究（实验步骤规范、数据记录表格），帮助学生形成严谨实验习惯，教师可通过实例练习提升教学效果。

第十一章 电路及其应用 11.3 实验：导体电阻率的测量 高中物理-人教版 2026.02.28 1 目录 01 游标卡尺的使用 02 螺旋测微器的使用 03 导体电阻率的测量 04 伏安法测电阻 实验思路 如何测量导体的电阻率呢？ 导体电阻的决定式：R= 电阻率：= =· 导体的电阻： 导体的长度： 导体的横截面积： 电流表、电压表 毫米刻度尺 游标卡尺，螺旋测微仪 游标卡尺的使用 内测量爪 外测量爪 紧固螺钉 游标尺 主尺 深度尺 尺身 游标卡尺的使用 测量工件内径 测量工件宽度 测量工件外径 测量工件深度 游标卡尺的使用—10分度 游标卡尺的使用—10分度 刻度：主尺上的最小分度是1毫米，游标上有10个等分度，总长为主尺上的9毫米，则游标上每一个分度为0.9毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.1 mm 。 测量值= 主尺整毫米数 + N× 0.1mm(精度) 23.7mm 100.3mm 游标卡尺的使用—10分度 首先看游标尺总刻度确定精确度； 接着看游标尺零线，从主尺上读出整毫米数； 再看游标尺（不计0刻度线）与主尺对齐线读出小数； 最后确定测量结果: 注意：游标卡尺不需要估读； 游标卡尺的使用—20分度 0 1 2 0 10 20 0 1 2 0 10 游标卡尺的使用—20分度 12.15mm 30.75mm 13.40mm 游标卡尺的使用—50分度 4.20mm 16.12mm 螺旋测微器的使用—千分尺 螺旋测微器的精密螺纹的螺距 是0.5mm，可动刻度有50个 等分刻度，可动刻度旋转一周， 测微螺杆可前进或后退0.5mm，所以可动刻度每一小格表示0.01mm。 游标卡尺的使用—千分尺 先读固定刻度： 半刻度线露出来：读得4.5mm 半刻度线没有露出来：读得4.0mm 再读可动刻度: 找到轴线与可动刻度对齐的地方，读数要往后估读一位。 把固定刻度读数与可动刻度读数相加： 4.5mm+0.092mm=4.592mm 0 5 5 10 游标卡尺的使用—千分尺 6.860mm 1.780mm 1.786mm 4.836mm 0.398mm 导体电阻率的测量 内接法 外接法 分压式 限流式 导体电阻率的测量 内接法 电流表接在电压表两接线柱内侧，叫“内接法” 思考：R = ，等于测量导体电阻的真实值吗？ U测 = UA+URx I测 = IRx R测 = Rx = > 误差：测量值偏大 R测 = = RA + Rx 若Rx>>RA，测量大电阻适用； 导体电阻率的测量 外接法 电流表接在电压表两接线柱外侧，叫“外接法” U测 = URx I测 = Iv + IRx R测 = Rx = < 误差：测量值偏小 R测 = = 若Rv>>Rx，测量小电阻适用； 思考：R = ，等于测量导体电阻的真实值吗？ 导体电阻率的测量 电压表V（量程03V，内阻为3KΩ） 电流表A（量程050mA，内阻为20Ω） 导体电阻为100Ω 思考：电流表选用内接法还是外接法？ 导体电阻率的测量 两种电路的选择 ①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大，小外偏小”。 ②比值比较法 若Rx > ，则用电流表内接法； 若Rx < ，则用电流表外接法。 导体电阻率的测量 ③试触法：如图所示，将电压表分别接在a、c和b、c两点间时，若电流表示数变化较大，说明电压表分流较大，应选用内接法；若电压表示数变化较大，则选用外接法。 导体电阻率的测量 分压式 限流式 导体电阻率的测量 限流式 A V a R b Rx E S 一般情况下 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。 导体电阻率的测量 分压式 A V a b Rx E S R 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。 导体电阻率的测量 限流式 分压式 VS 限流式: 分压式: ①要求电压或电流从0开始； ②Rx >> R滑； ③限流法超过了电流表的量程，或电流表无变化； ①当两种接法均可时，一般采用限流接法，能耗低； 实验步骤 测直径：用游标卡尺或螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录； 测长度：用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L，反复测量三次，并记录； 连电路：依照下图所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大； A V a b Rx E S R 实验步骤 测U、I：电路经检查确认无误后，闭合开关S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，记人记录表格内，断开开关S； 整理器材：拆除实验电路，整理好实验器材。 测量值 测量次数 平均值 1 2 3 金属丝直径d/m 金属丝长度L/m 测量次数 1 2 3 电阻平均值 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω =· 注意事项 若用螺旋测微仪测量金属丝的直径，读数注意半刻度是否露出，精度为0.01mm，要估读到千分位，小数点后三位。 毫米刻度尺测量长度时，要估读到下一位； 金属丝的电阻较小，电流表外接，测量电阻时，电流不易过大，时间不易过长； 多次测量取平均值； 误差分析 测量金属丝的直径和长度时，存在偶然误差； 电流表外接，R测<R真，导致测<真，系统误差； 通电时间过长，电流过大，导致金属丝温度变化，导致电阻率发生变化，系统误差； 【例题】小明同学用伏安法测量阻值约为5Ω的圆柱形待测金属元件的电阻率： (1)他分别使用20分度 游标卡尺和螺旋测微器 测量金属元件的长度L 和直径D，测量的结果 如图甲和图乙所示，可知，长度L=______mm，直径d=______mm。 课堂练习 22.50      1.0750.1 (2)他选用了以下器材进行测量 A．电压表V（ 量程3V，内阻约为1kΩ） B．电流表A（量程100mA，内阻约为3Ω） C．滑动变阻器R（0~10Ω） D．电源（电动势3V，内阻可忽略） E．开关与导线若干。 课堂练习 为了减小实验误差，他应选用如图_____（选填“丙”或“丁”）的电路图进行实验。 丁 课堂练习 (3)若电流表读数为I，电压表读数为U，圆柱体的直径和长度分别用d，L表示，则用d，L，I，U表示电阻率的关系式为 =______；此电阻率的测量值______（ 填“大于”、“等于”、“小于” ）真实值。 小于 课堂练习 【例题】小明在研究不同金属的电阻时发现一段未知材料的电阻丝，该电阻丝的电阻约为6Ω，他想通过设计一个实验来使测量结果尽量准确。发现实验室有以下器材： A.电池组(3V、内阻10Ω)； B.电流表(0~3A，内阻约0.0125Ω)； C.电流表(0~0.6A，内阻约0.125Ω)； D.电压表(0~3V，内阻约4kΩ) E.电压表(0~15V，内阻约15kΩ) F.滑动变阻器(0~20Ω，允许最大电流1A) G.滑动变阻器(0~2000Ω，允许最大电流0.3A) H.开关、导线。 课堂练习 (1)小明应选用上述器材中的哪些 (只填写字母代号)。 (2)小明用游标卡尺和螺旋测微器分别测该电阻丝的长度和直径，如图1、图2所示，则该电阻丝的长度为 cm，直径为 mm。 ACDFH 10.025      4.4870.1 课堂练习 (3)小明采用了如图3所示的电路进行测量，则电阻测量值比真实值偏 （选填“大”或“小”)。 小 根据测量数据得到的伏安特性曲线如图4所示，图中MN段向上弯曲的主要原因是下面的 (填A或B)。 A．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻增大； B．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率减小，电阻减小； 课堂练习 A THANK YOU YOUR LOGO 汇报人：稻壳儿 $