1、高中物理选修3-1浙江专版第二章 恒定电流学案8 实验:测定金属的电阻率学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测123学案8 实验:测定金属的电阻率进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计思想.会用刻度尺测量金属丝的直径.掌握测定金属电阻率的实验原理、实验过程及数据处理方法学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电阻率一、实验原理1.UI2.毫米刻度尺3.lS二、实验器材毫米刻度尺滑动变阻器1实验步骤(1)测直径:取一段新的金属导线紧密绕制在铅笔上,用毫米刻度尺测出它的宽度,除以圈数,求出金属丝的直径,并记录(2)连电路:按如图所示的电路图连接实验电路(3)量长度:用毫米刻
2、度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,并记录(4)求电阻:把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S.改变滑动变阻器滑动触头的位置,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,整理好实验器材多次测量求平均值可以减小偶然误差回路法连接最后接电压表保护作用学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电阻率2.数据处理(1)电阻R的值:方法一,平均值法:分别计算电阻值再求平均值;方法二,图象法:利用UI图线的斜率求电阻(2)将测得的Rx、l、d的值,代入电阻率计算公
3、式 中,计算出金属导线的电阻率3.实验注意事项(1)为了方便,测量直径应在导线连入电路前进行,为了准确测量金属导线的长度,应该在连入电路之后在金属导线拉直的情况下进行(2)因一般金属丝电阻较小,为了减少实验的系统误差,必须选择电流表外接法;(3)本实验若用限流式接法,在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态(4)电流不宜过大(电流表用00.6 A量程),通电时间不宜太长,以免电阻率因温度升高而变化学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电阻率一、仪器的选择和电路的设计学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电阻率例 1 在“测定金属的电阻率”
4、的实验中,用螺旋测微器测出金属丝直径 d,用米尺测出金属丝的长度 L,金属丝的电阻大约为 5,先用伏安法测出金属丝的电阻 R,然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率.为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:A.电压表 03 V,内阻 10 kB.电压表 015 V,内阻 50 kC.电流表 00.6 A,内阻 0.05 D.电流表 03 A,内阻 0.01 E.滑动变阻器,010 F.滑动变阻器,0100 学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电阻率(1)要求较准确地测出其阻值,电压表应选_,电流表应选_,滑动变阻器应选_.(填序号)(2)实验中某同学的实物
5、接线如图所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.错误 1 _.错误 2 _.学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电阻率解析(1)电源是两节干电池,电动势是 3 V,选用 3 V 量程的电压表 A;因为金属丝的电阻大约为 5,如果把 3 V 的电动势全加在金属丝上,电流才是 0.6 A,因此用量程是 0.6 A的电流表 C;此题中金属丝的电阻大约为 5,为了减小实验误差,应选 10 的滑动变阻器 E.答案(1)A C E(2)导线连接在滑动变阻器的滑片上 采用了电流表内接法二、数据处理和实物图的连线学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电
6、阻率例 2 如图所示,某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验,将已知直径为 d 的待测金属丝固定在接线柱 a、b 上,在金属丝上安装一个小金属滑片 c,连接好电路,电路中 R0是保护电阻.已知电压表的内阻远大于金属丝的电阻,电压表的分流作用可以忽略不计.闭合开关后得电流表的读数为 I0,电压表的读数为 U0调节滑片 c 的位置,分别测出长度 L 及所对应的电压值U,然后作出 UL 图象.如图乙所示.学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电阻率(1)在下图所示的 A、B、C、D 四个测量电路应选_电路.(2)根据所选电路图在图甲中进行实物连线.(3)测得图乙中图线的斜率
7、为 k,由此可得该金属丝的电阻率为_.学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电阻率解析(1)待测电阻是金属丝 ac 部分,依题意应采用电流表外接法,故选 A 电路;(3)由实验原理 RU0I0 LS,S(d2)2,得 d2U04I0L,又 kU0L0,故 d24I0k.学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电阻率答案(1)A(2)实物连线如图所示(3)d24I0k学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电阻率在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中,(1)测量金属丝的直径时不再使用游标卡尺和螺旋测微器,而是采用
8、刻度尺测量紧密绕制多匝的电阻丝长度,求得直径.某次测量结果如图所示,则直径为_ mm.1.8 学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电阻率(2)如图所示是测量金属丝电阻的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器滑片 P 置于变阻器的一端.请根据图乙电路图,补充完整实物图的连线,并使开关闭合瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.甲 乙学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测学案8 实验:测定金属的电阻率(3)某同学利用正确的电路进行实验测量,数据如下:次数1234567U/V0.10 0.30 0.70 1.10 1.70 2.30 2.80I/A0.02 0.06 0.16 0.22 0.34 0.46 0.54请根据表中数据,在坐标纸中作 UI 图线,并由图线求出电阻值为_.5.0 再见