11.3 导体电阻率的测量 课件 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦导体电阻率的测量，通过“温故知新”回顾电阻率定义式ρ=RS/l及决定因素，衔接后续实验需测量的长度、横截面积和电阻，构建前后知识脉络的学习支架。 其亮点在于融合精密测量工具教学与实验探究，通过游标卡尺、螺旋测微器的原理及读数训练培养科学探究能力，实验中内外接法对比、U-I图像数据处理体现科学思维，助力学生提升实验技能，为教师提供系统教学方案。

11.3 导体电阻率的测量 人教版高中物理必修第三册 · 第11章 实验探究 1.7.2013 同学们好，今天我们来学习一个非常重要的物理实验——导体电阻率的测量。在生活中，我们经常会看到不同材质的电线和电热丝，它们的导电能力为何不同？这节课，我们将通过实验，揭开材料导电能力的神秘面纱，学习如何精确测量表征材料固有属性的物理量——电阻率。 ‹#› 导体的电阻率 1.意义：反映材料导电性能好坏的物理量。 2.定义式： 由材料和温度决定，与无关!!! 3.单位：欧·米（） 温故知新 导体电阻率的测量 ：测量导体的横截面积。 ：测量导体的长度。 ：测量导体的电阻。 一、长度测量工具 常用的长度测量工具是刻度尺，初中我们已经学习了用刻度尺测量长度的方法和读数规则。现在我们进一步学习使用另外两种测量精度更高的工具游标卡尺和螺旋测微器。 （一）游标卡尺 1.结构 2.原理 利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少 1 mm。 精度：以10分度游标卡尺为例，游标尺上有 10个小的等分刻度，总长9mm，每小格与1 mm的差值0.1 mm，可精确到0.1mm。10分度精度为0.1 mm,20分度精度为0.05 mm,50分度精度为0.02 mm。 （1）首先要弄清该尺的精度。 （2）接着从主尺上读出整毫米数。 （3）再从游标尺上读出不足1毫米的长度值（看游标尺上的第几条刻度线与主尺上某一刻度线对齐）。 （4）最后确定测量结果。 读数规则： 注意：游标卡尺不需估读！ 读数=主尺整mm值+精确度×游标尺的对齐刻度数 【例1】游标卡尺的主尺最小分度为 ， 图1尺的精度是 mm，读数是 mm; 图2中的精度是 mm，读数是 mm. 1mm 0.1 40.8 0.05 10.45 图1 图2 （二）螺旋测微器 1.结构图 2.测距原理： 测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮每旋转一周，前进或后退0.5mm，而可动刻度上的刻度为50等份，每转动一小格，前进或后退0.01mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。 3.读数： 固定刻度数(mm)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm) 固定刻度数，半毫米线未露出，读为14mm,可动刻度数（估读一位），为13.5×0.01=0.135mm，最终读数为14.135mm。 1.783mm 1.780mm 5.033mm 【例2】读数练习。 二、金属丝电阻率的测量 （一）实验目的 学会使用伏安法测量电阻。 由电阻定律，得。 （二）实验原理 （三）实验器材 被测金属丝，刻度尺、螺旋测微器，电压表，电流表各，学生电源，开关，滑动变阻器，导线。 （四）实验电路 电流表外接法 测量值偏小，适于测量小阻值电阻。 A V R 电流表内接法 A V R 测量值偏大，适于测量大阻值电阻。 A V R E S 由于电阻丝的电阻较小，所以本实验采用电流表外接法。 1.连接电路。 2.改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值。 3.作出U-I 图像，计算电阻 R。 （五）实验步骤： 4.电阻丝有效长度的测量。在测量电阻丝的长度时，测量的并不是电阻丝的总长度，而是接入电路的有效长度L。反复测量多次，得到有效长度的平均值。 5.电阻丝直径的测量 用游标卡尺或螺旋测微器测量电阻丝的直径。在电阻丝的不同位置测量3次，求得直径的平均值。 1．在求Rx的值时可用两种方法 2．计算电阻率 （1）用分别算出各次的数值，再取平均值。 （2）用图线的斜率求出。 将记录的数据 的值代入电阻率计算，求出待测金属丝的电阻率。 （六）数据处理 （1）金属丝直径的测量是产生误差的主要来源之一。 （2）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，使电阻率的测量值偏小。 （3）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。 （4）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。 （七）误差分析 1.游标卡尺读数：测量值=主尺读数+n×精度(游标) 2.用游标卡尺可测量外径、内径、深度。 3.螺旋测微器的读数 测量值(mm)＝固定刻度数(mm)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm) 4.金属丝电阻率的测量 电阻丝有效长度的测量：测量的是接入电路的有效长度L。 课堂小结 1．在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是（ ） D 随堂练习 2．小张同学打算测量由某种合金材料制成的金属丝的电阻率，待测金属丝的横截面为圆形。实验器材有：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表(内阻约几千欧)、电流表(内阻约几欧)、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝及导线若干。 (1)用毫米刻度尺测量待测金属丝的长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图1和图2所示，可得其长度________，直径________。 (2)该同学要用图像法求出待测金属丝的阻值，要求电压从0开始变化。请将图3所示实物电路图中所缺导线补全。 (3)图4是根据实验中测得的6组电流、电压的值描绘的点，由图可求出电阻值________(保留3位有效数字)。 (4)请写出待测金属丝的电阻率的表达式________(用测得的物理量符号和已知常数表示)。 感谢观看 探索科学的奥秘永无止境，愿大家在动手实践中发现物理之美，保持好奇，持续探索。 1.7.2013 今天的课程到此结束，感谢同学们的认真听讲和积极参与。希望大家能通过这次实验，不仅掌握知识，更能体会到物理实验的严谨与乐趣。下课！ ‹#› $