《实验：导体电阻率的测量（第二课时）》课件

第十一章电路及其应用11.3

实验：导体电阻率的测量（二）目录CONTENTS1

学习目标2

新课导入3

新课讲解4

当堂小练1.掌握测量金属丝电阻率的实验原理和方法.2.了解伏安法测电阻的思路及实验数据的处理方法．学习目标不同导体的导电性能不同，电阻率是反映导体材料导电性能的重要物理量。那么，我们该如何测量导体的电阻率呢？新课导入

：测量金属丝的横截面积。：测量金属丝的长度。：测量金属丝的电阻。

直接测长度l、电阻为R、直径d：一、实验思路新课讲解测量工具：毫米刻度尺（电阻丝总长度约几十厘米，可选用毫米刻度尺）；分度值1mm，可估读到0.1mm；测量思路：测量接入电路的电阻丝有效长度，多测几次求取平均值。有效长度二、测量金属丝的长度举例：毫米刻度尺的使用毫米刻度尺的最小分度值为

,测量时应精确到

mm,估读到

mm.1mm10.1【65.5mm】二、测量金属丝的长度测量思路：测量金属丝的直径d，间接得出金属丝的横截面积。测量方法：1.选刻度尺，利用累积法测直径；2.选螺旋测微器或游标卡尺直接测量直径，在电阻丝的不同位置测量3次，求得直径的平均值。三、测量金属丝的直径为减小误差，尽量选用螺旋测微器。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：伏安法四、测量金属丝的电阻ESPRxAV1.电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”。2.电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”。AVRxAVRx“伏安法”测电阻的两种接法四、测量金属丝的电阻因电流表有分压、电压表有分流作用,两种方法测量电阻都有误差，那么，实际应用中该如何选择呢？电压表示数：电流表示数：误差分析1：电流表外接法AVRx误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小。测量小电阻，即Rx<<RV情况下，使用外接法误差较小。

四、测量金属丝的电阻电压表示数：电流表示数：误差分析2：电流表内接法误差来源于电流表的分压，分压越小，误差越小。测量大电阻，即Rx>>RA情况下，使用内接法误差较小。

四、测量金属丝的电阻AVRx“内外接”方法的选择——规律内接法RXVARXAV外接法庆威物理2.误差：大内偏大，小外偏小当

（即)时用内接法当（即)时用外接法当（即)时两种接法均可1.结论：大内小外四、测量金属丝的电阻若伏特表示数有明显变化，即

用外接；若安培表示数有明显变化，即

用内接。“内外接”方法的选择——试探法VASabR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。四、测量金属丝的电阻测量未知电阻时，需取同一电阻的多组电压和电流值。此时可接入滑动变阻器，能起到直接改变测量电阻的电流或电压大小的作用，达到测多组数据的实验效果。那么，滑动变阻器该如何接入电路呢？四、测量金属丝的电阻滑动变阻器的接法限流式

U0SRABPRx分压式

U0SPRxRAB目的：调节滑动变阻器使得电阻有多组U、I数据.四、测量金属丝的电阻滑片P在移动过程中，待测电阻RX的电压和电流变化情况当滑片P处于A端：滑变接入阻值RP=0;待测电阻所分电压最大，为U0；待测电阻的电流

当滑片P处于B端：滑变接入阻值RP=Rmax；待测阻值所分电压最小待测电阻的电流

“限流式”接法四、测量金属丝的电阻U0SRABPRx内阻不计当滑片P处于A端：滑变全部阻值Rmax与Rx并联(RAP=0；RBP=Rmax与Rx并联)待测电阻所分电压最大，为电源电压U0；待测电阻的电流U0SPRxRAB当滑片P处于B端：滑变接入全部阻值Rmax，此时Rx被短路(RAP=Rmax;RBP=0与Rx并联)待测阻值所分电压最小，为0；待测电阻的电流为0滑片P在移动过程中，待测电阻RX的电压和电流变化情况“分压式”接法四、测量金属丝的电阻电源内阻不计1.限流接法: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。“两种”接法的优缺点四、测量金属丝的电阻U0SRABPRxU0SPRxRAB2.分压接法：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。以下3种情况必须用分压接法：(1)当要求电压或电流从0变起时;(2)当待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的总阻值时;(3)当采用限流接法，无论怎样调节都不能保证电路的安全时。（注：当两种接法均可时，一般采用限流接法。）1.滑动变阻器的接法四、测量金属丝的电阻(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。2.滑动变阻器的选择

分压外接法

VARx分压内接法AVRx限流内接法

RxAV

限流外接法

RxAV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。测电阻的四种常用电路四、测量金属丝的电阻器材的选择1.安全性原则：例如电压表与电流表不能超过量程。2.精确性原则：例如电压表与电流表的指针偏角不能过小，应使其指针偏角不小于满偏的1/3.3.方便性原则4.经济性原则四、测量金属丝的电阻五、测金属丝的电阻率ESPRxAV三、实验器材螺旋测微器或游标卡尺、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器。一、实验目的：测量金属丝的电阻率二、实验原理：如图1.测直径:在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径,并记录;2.量长度:测有效长度,反复测量3次;3.连电路:按原理图所示的电路图连接实验电路;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。四、实验步骤五、测金属丝的电阻率五、数据处理

五、测金属丝的电阻率1.因一般金属丝电阻较小,为了减少实验的系统误差,应选择电流表外接法。2.本实验滑动变阻器若用分压式接法,在接通电源之前应将滑动变阻器调到电压表为零的状态。3.测量I时应测接入电路中的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度);在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器或游标卡尺测量直径d。4.电流不宜过大(电流表用0-0.