实验：导体电阻率的测量（高中物理教学课件）完整版2

03.实验：导体电阻率的测量图片区问题：电阻率的表达式是什么？问题：如果要测量导体的电阻率，需要测量哪些物理量？答：长度，横截面积，电阻问题：金属丝长几十厘米，测量长度用什么工具？答：毫米刻度尺问题：金属丝很细，横截面积怎么测量？用什么工具？答：用游标卡尺或者螺旋测微器测直径d，螺旋测微器更精确，用直径求横截面积S=πd2/4问题：电阻怎么测量？用什么工具答：用安培表测I伏特表测U，可以求出电阻R=U/I。1.掌握螺旋测微器的原理及读数方法。2.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。3.会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率。问题：用什么方法测量电阻？答：伏安法。一.实验目的三.实验器材：被测金属丝，直流电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺四.实验电路图：二.实验原理：1.连接电路图（限流式）五.实验步骤：2.连接电路图（分压式）五.实验步骤：3.测属丝长度：用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度，并记录。4.测金属丝直径：测量工具及注意点五.实验步骤：1.用毫米刻度尺测量电阻丝的直径，可采用累积的方法：即取一段新的电阻丝，在圆柱形物体上紧密缠绕，测出总宽度再除以圈数，这样可以提高电阻丝直径的测量精度。2.用游标卡尺测量电阻丝的直径，应该在电阻丝的不同位置测量3次，求得直径的平均值。需要注意的是：用游标卡尺测量时，电阻丝应该置于外测量爪的平面处，当金属丝被外测量爪夹紧时锁定制动螺母开始读数。3.用螺旋测微器测量电阻丝的直径，应该在电阻丝的不同位置测量3次，求得直径的平均值。需要注意的是：用螺旋测微器测量时，旋转粗调旋钮，当测微螺杆接近电阻丝时，转动微调旋钮，当听到哒哒哒……三声后锁定制动旋钮开始读数。5.接通电键，调节滑片P，读出多组U，I值，并记录，求出电阻R的值。法一：多次测量U，I求R的平均值法二：多次测量U，I并作出图像，利用图像斜率求出电阻R的值。6.拆除电路，整理器材六.数据处理：代入电阻率公式计算电阻率并查电阻率表与真实值比较，分析误差原因。五.实验步骤：1.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。2.为了准确测量金属丝的长度,应该在连入电路之后在拉直的情况下进行，测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度。3.本实验中被测金属丝的电阻值较小，故应采用电流表外接法。4.开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要根据相应的电路图调到相应的位置。（本实验一般用限流式，分压式也可以做）七.注意事项5.电流不宜太大（电流表用0～0.6A量程），通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大。6.若采用图象法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地通过较多的点，其余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。7.毫米刻度尺，螺旋测微器，安培表与伏特表的读数注意估读，要注意有效数字的位数。游标卡尺不需要估读，但也要注意有效数字的位数。七.注意事项1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得的，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均会带来偶然误差。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。八.误差分析实验视频例1.某小组利用电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)等器材测金属丝电阻，要求电压和电流均从0开始测量，得到多组电流、电压数据，求出金属丝的电阻Rx＝50Ω.他们采用的是图乙中的________电路图，Rx的真实值________(填“大于”“小于”或“等于”)50Ω.A小于例2.在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测电阻丝：Rx（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）

A2（量程3A，内阻约0.05Ω）电源：E1（电动势3V，内阻不计）；

E2（电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_________mm。(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选_______、电源应选________（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图。1.775A1

E1

例3.某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找到以下供选择的器材:A.电池组(3V,内阻约1Ω)B.电流表A1(0～3A,内阻0.0125Ω)C.电流表A2(0～0.6A,内阻约0.125Ω)D.电压表V1(0～3V,内阻4kΩ)E.电压表V2(0～15V,内阻15kΩ)F.滑动变阻器R1(0～20Ω,允许最大电流1A)G.滑动变阻器R2(0～2000Ω,允许最大电流0.3A)H.开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用

填写仪器前字母代号).(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量