1、课 前先学案实验：测定金属丝的电阻率 一、 学习目标1. 学会用伏安法测电阻及测定金属的电阻率；2. 强化对螺旋测微器及常用的电学仪器的使用。二、 重点难点1. 电路的选择、设计及实物连图1. 实验原理由电阻定律得。金属导线的电阻R用伏安法测量，金属导线的长度l用 测量，金属导线的横截面积S可由其直径d算出，即，d可由 测出。2. 实验器材 金属丝 螺旋测微器 电流表 电压表 直流电源 滑动变阻器 电键一个 导线若干 米尺3. 实验原理图思考：电流表为什么采用外接法？ 4. 实验步骤a) 用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，填入实验记录表格，求出其平均值d，计算出导线的横截
2、面积；b) 将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路中的金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l；c) 根据电路图连好实物图，把滑动触头调节到连入电路中阻值最大的位置；d) 电路经检查确认无误后，闭合电键S。改变滑动变阻器触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，并记录数据，断开电键S，求出导线电阻R的平均值。也可采用U-I图象法，求电阻R。e) 计算金属的电阻率 ，拆去实验线路，整理好实验器材。5. 注意事项a) 在本实验中，采用电流表外接法，测量值R比真实值偏 ；b) 由于所测金属导线的电阻一般远小于滑动变阻器的最大阻值，故一般采用滑动变阻器的限
3、流式接法；c) 在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流值不宜过大，通电时间也不宜过长，以免金属导线的温度明显 ，造成其电阻率在实验过程中逐渐 。课 堂检测案实验：测定金属丝的电阻率 例1 在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0.8 m，直径小于1 mm，电阻在5 左右，实验步骤如下：(1) 用米尺测量金属导线的长度，测三次，求出平均值l，在金属导线的不同位置用_测量直径，求出平均值d。(2) 用伏安法测量金属导线的电阻R。试把图中所给的器材连接成测量R的合适的电路。图中电流表的量程为00.6 A，内阻接近1 ，电压表的量程为03 V，内阻为几千欧，电源的电动势为6 V，变阻器的阻值为020
4、 ，在闭合开关前，变阻器滑动触点处于正确位置。 (3) 用上面测得的金属导线长度l、直径d和电阻R，可根据电阻率的表达式_算出所测金属的电阻率。例2 为测定某电源内阻r和一段金属电阻丝单位长度的电阻R0，设计如图甲所示的电路。ab是一段粗细均匀的金属电阻丝，R是阻值为2 的保护电阻，电源电动势为6 V，电流表内阻不计，示数用I表示。滑动触头P与电阻丝有良好接触，aP长度用Lx表示，其他连接导线电阻不计。实验时闭合开关，调节P的位置，将Lx和与之对应的数据I记录在下表中。实验次数12345Lx /m0.100.200.300.400.50I /A1.941.301.201.020.88/ A10
5、.520.770.830.981.14 (1) 在图所示的图中画出Lx图象。(2) 根据所画图线，写出金属丝的电阻与其长度的函数关系式：_。(3) 从图中根据截距和斜率，求出该电源内阻r为_；该金属电阻丝单位长度的电阻R0为_/m。课 堂训练案实验：测定金属丝的电阻率1. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度l、直径d和电阻R。 (1) 若用图测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_。(选填“偏大”或“偏小”)(2) 用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示，则电压表的读数为_ V，电流表的读数为_A。2. 在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx（阻值
6、约4，额定电流约0.5A）；电压表：V（量程3V，内阻约3k）；电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2）；A2（量程3A，内阻约0.05）；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20）螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。 用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm。 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），在实线框中完成电路原理图。3. 【选做】用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（9001 000 ）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0 V；电压表V1，量程为1.5 V，内阻
7、r1=750 ；电压表V2，量程为5 V，内阻r2=2 500 ；滑线变阻器R，最大阻值约为100 ；单刀单掷开关K，导线若干。测量中要求电压表的读数不少于其量程的，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。课 后拓展案实验：测定金属丝的电阻率1. 如图是用伏安法测电阻的两种常用电路，下列说法正确的是( )A按甲图所示电路测量时，测得的电阻值偏小B按乙图所示电路测量时，测得的电阻值偏小C若待测电阻的阻值比电流表内阻大得多，用乙图所示电路测量的误差较小D选用的电流表内阻越小，电压表内阻越大，测量的误差越小2. 有一根细长而粗细均匀的金属管线样品，横截面
8、如图所示。此金属管线长约30 cm，电阻约10 。已知这种金属的电阻率为，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，现有如下器材可选：A毫米刻度尺B螺旋测微器C电流表A1(600 mA，1.0 )D电流表A2(3 A，0.1 )E电压表V(3 V，6 k)F滑动变阻器R1(2 k，0.5 A)G滑动变阻器R2(10 ，2 A)H蓄电池E(6 V，0.05 )I开关一个，带夹子的导线若干(1) 上述器材中，应选用的器材有_(只填代号字母).(2) 在下面方框中画出你所设计的电路图，并把图的实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值。(3)
9、 实验中要测量的物理量有：_。(4)计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为：S0=_。 实验：测定金属丝的电阻率答案课堂先学案1. 米尺 螺旋测微器 3因为待测金属丝的电阻很小 45小 升高 变大课堂检测案例1 (1) 螺旋测微器 (2) 连线如图所示(3) 例2 (1)右图 (2)0.351.58 Lx(3)0.109.48课堂训练案1 (1) 偏小(2) 2.600.522（1）1.773 （2）A1 E1（3）右图3右图课后拓展案1. BD2 (1)ABCEGHI(2) 电路及实际测量电路如图所示 (3) 用螺旋测微器测横截面边长a，用毫米刻度尺测金属管线长度L，电压表示数 U，电流表示数I.(4) a2IL/U