廣東省肇慶市高中物理 第二章 電路 實驗 測定金屬的電阻率教案2 粵教版選修31

《廣東省肇慶市高中物理 第二章 電路 實驗 測定金屬的電阻率教案2 粵教版選修31》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《廣東省肇慶市高中物理 第二章 電路 實驗 測定金屬的電阻率教案2 粵教版選修31（13頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 實驗：測定金屬的電阻率 一、實驗目的 1.掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法. 2.掌握螺旋測微器和游標卡尺的使用方法和讀數方法. 3.學會利用伏安法測電阻，進一步測出金屬絲的電阻率 二、實驗原理 由得，因此，只要測出金屬絲的長度，導體的直徑d和金屬絲的電阻R，即可求出金屬絲的電阻率. 三、實驗器材 被測金屬絲、螺旋測微器、毫米刻度尺、直流電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、導線若干. 四、實驗步驟 1.用螺旋測微器在被測金屬導線上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d。 2.依照電路圖用導線將器材連好，將滑動變阻器的阻值調至最大。 3.用毫米

2、刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的長度，即有效長度，測量3次，求出其平均值。 4.電路經檢查確認無誤后，閉合開關S，改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流值和電壓值，記入記錄表格內；斷開開關S，求出導線電阻的平均值。 5.將測得的、、d值代入電阻率計算公式，計算出金屬導線的電阻率。 6. 拆去實驗線路，整理好實驗器材 五、數據處理 1.在求Rx的平均值時可用兩種方法 (1)用分別算出各次的數值，再取平均值. (2)用U-I圖線的斜率求出. 2.計算電阻率：將記錄的數據Rx、、d的值代入電阻率計算式. 六、誤差分析 1.金屬絲直徑、長

3、度測量帶來的誤差。 2.電流表及電壓表對電阻測量的影響，采用伏安法測量金屬絲的電阻時，因為采用的是電流表外接法，所以測量值小于真實值即（），由知，電阻率電阻率的測量值偏?。矗?。 3. 電流表和電壓表的讀數等會帶來偶然誤差。 4.由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差。 七、注意事項 （1）本實驗中被測金屬導線的電阻值較小，因此實驗電路一般采用電流表外接法. （2）實驗連線時，應先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關、電流表、待測金屬導線、滑動變阻器連成主干線路(閉合電路)，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導線的兩端. （3）測量被測金屬導線的有

4、效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即電壓表兩端點間的待測導線長度，測量時應將導線拉直,反復測量三次，求其平均值. （4）測金屬導線直徑一定要選三個不同部位進行測量，求其平均值. （5）閉合開關S之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置. （6）在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流強度不宜過大(電流表用0～0.6 A量程)，通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大. （7）求R的平均值時可用兩種方法：第一種是用算出各次的測量值，再取平均值；第二種是用圖象(U-I圖線)來求出.若采用圖象法

5、，在描點時，要盡量使各點間的距離拉大一些，連線時要盡可能地讓各點均勻分布在直線的兩側，個別明顯偏離較遠的點可以不予考慮. 練一練 1、欲用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬導線的電阻，要求測量結果盡量準確，現備有以下器材： A．電池組（3V，內阻1）； B．電流表（0~3A，內阻0.0125） C．電流表（0~0.6A，內阻0.125） D．電壓表（0~3V，內阻3k） E．電壓表（0~15V，內阻15k） F．滑動變阻器（0~20，額定電流1A） G．滑動變阻器（0~2000，額定電流0.3A）

6、H．電鍵、導線。 （1）上述器材中應選用的是________。（填寫各器材的字母代號） （2）實驗電路應采用電流表________接法。（填“內”或“外”） （3）設實驗中，電流表、電壓表的某組示數如圖所示，圖示中I=________A，U=________V。 （4）將圖中給定的器材連成實驗電路。 2、在“測量金屬絲的電阻率”的實驗中： (1)用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖8-5-4所示，則金屬絲的直徑為 　　mm. (2)已知電阻絲的電阻約為10Ω，現備有下列器材供測量該電阻絲的電阻時選用，應選用的器材

7、有　　　(只填代號). A.量程是0～0.6A，內阻約 0. 5Ω的電流表； B.量程是0～3A，內阻約 0.1Ω的電流表； C.量程是0～3V，內阻約 6kΩ的電壓表； D.量程是0～15V，內阻約 30kΩ的電壓表； E.阻值為0～1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器； F.阻值為0～20Ω，額定電流為2A的滑動變阻器； G.蓄電池(6V)； H.開關一個，導線若干. (3)畫出用伏安法測上述電阻絲電阻的電路圖. 3.在做“測定金屬的電阻率”實驗時，下列操作正確的是（ ） A．若待測金屬導線是漆包線，應該用火燒

8、去表面漆皮，輕輕抹去灰塵后再測金屬絲的直徑，千萬不可用小刀去刮漆皮，而兩端接頭部分則用紗布打磨干凈，以保證電路接觸良好 B．用米尺反復測量三次導線的總長度，求出平均值L，然后將導線接入測量電路中 C．估計待測金屬導線的總長，選擇合適的儀器和實驗電路 D．合上開關S，不斷增大滑動變阻器接入電路的有效阻值，記錄幾組對應的電流和電壓數值，計算出導線的總電阻 4.在“測定金屬絲電阻率”的實驗中，由可知，對實驗結果的準確性影響最大的是（ ） A．導線直徑d的測量 B．電壓U的測量 C．電流I的測量 D．導線長度的測量 7.（1）用游標為50分度

9、的游標卡尺測量某工件的長度時，示數如圖13所示，則測量結果應該讀作 mm。 （2）用螺旋測微器測圓柱體的直徑時，示數如圖14所示， 此示數為 mm。 8.在“測定金屬的電阻率”實驗中，某同學進行了如下測量： （1）用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度。測量3次，求出其平均值L。其中一次測量結果如16甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻度對齊，圖中讀數為 cm。用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值d。其中一次測量結果如圖乙所示，圖中讀數為

10、 cm。 （2）采用圖17所示的電路測量金屬絲的電阻。電阻的測量值比真實值 （填“偏大”或“偏小”）。最后由公式 計算出金屬絲的電阻率（用直接測量的物理量表示）。 （3）請你根據以上的電路圖在圖18中進行實物連線。電流表選0.6A量程，電壓表選3V量程。 附： 【伏安法測電阻】 1. 電流表的內接法和外接法的比較 2.兩種電路的選擇 (1)阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內接法.簡單概括為

11、“大內偏大，小外偏小”. (2)臨界值計算法 時，用電流表外接法； 時，用電流表內接法. (3)實驗試探法：按圖示接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數有較大的變化，而電流表的示數變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數有較大的變化，而電壓表的示數變化不大，則可采用電流表內接法. 【螺旋測微器、游標卡尺的使用】 1.螺旋測微器的構造原理及讀數 (1)螺旋測微器的構造 如圖所示是常用的螺旋測微器.它的測砧A和固定刻度S固定在尺架F上.旋鈕K、微調旋鈕K′和可動刻度H、測微螺桿P連在一起，通

12、過精密螺紋套在S上. (2)螺旋測微器的原理 測微螺桿P與固定刻度S之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕K每旋轉一周，P前進或后退0.5 mm，而可動刻度H上的刻度為50等份，每轉動一小格，P前進或后退 0.01 mm，即螺旋測微器的精確度為0.01 mm.讀數時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺. (3)讀數：測量時被測物體長度的整毫米數由固定刻度讀出，小數部分由可動刻度讀出。 測量值(mm)=固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動刻度數(估讀一位)0.01(mm) 如圖所示，固定刻度示數為2.0 mm，不足半毫米而從可動刻度上讀的示數為

13、15.0，最后的讀數為：2.0 mm+15.00.01 mm=2.150 mm. 2.游標卡尺(如圖) (1)構造:主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內外測量爪)、游標尺上還有一個深度尺,尺身上還有一個緊固螺釘. (2)用途:測量厚度、長度、深度、內徑、外徑. (3)原理:利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成.不管游標尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的,見下表: (4)讀數：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數，則記錄結果表達為(x+K精確度) mm. 我國經濟發(fā)展進入新常態(tài)，需要轉變經濟發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經濟結構，實現經濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調發(fā)展，推進新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調等現實挑戰(zhàn)。