2016-2017学年粤教版选修3-1第二章第12讲实验：测定金属丝的电阻率学案

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1、第12讲实验：测定金属丝的电阻率［目标定位］1•掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法2掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法.3.学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率.〒预习导学/梳理・识记・点拨1•电阻的定义式R=%电阻的决定式R=pg,金属的电阻率。随温度的升高而增大,半导体的电阻率随温度升高而减小.2.滑动变阻器分压、限流电路的选择(1)下列两种情况必须选择分压式：①待测电阻两端的电压要求从0_开始连续可调节；②滑动变阻器的总阻值比待测电阻尘得多.③电表的量程较尘时，使用分压式接法.(2)当滑动变阻器阻值与待测电阻羞

2、丕蚩或比待测电阻稍大，且不要求电压从0调节，可用限流式接法.3.电流表内、外接法的选择：当测左(填“大”或“小”)电阻或畫盘时,用电流表内接法；RR当测尘(填“大”或“小”)电阻或瓷三瓷吋，用电流表外接法.4.测金属电阻率的实验原理和器材(1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻r(r=¥).由于金属丝的电阻较小，选择电流表外接法;由于不耍求电压必须从0开始连续可调，所以一般可以选择滑动变阻器限流式接法•请在线框内画出实验电路原理图.(2)用毫米刻度尺测出金属丝的长度I,用螺旋测微器测出金属幺纟的直径d,算出横截面积S(S⑶由

3、电阻定律R=pg,得卩=琴=讐=警，求岀电阻率.5.测金属电阻率的实验器材螺旋测微器、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.尹课堂讲义全理解・深化・探究一、测定金属电阻率实验操作1•实验步骤(1)测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，并记录.(2)连电路：按如图1所示的电路图连接实验电路.(3)量长度：用毫米刻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屮的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误

4、后，闭合开关S.改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出儿组相应的电流表、电压表的示数/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.2.数据处理电阻值R的数值可用以下两种方法确定：⑴计算法：利用每次测量的◎/值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果.(2)图象法：可建立/—t/坐标系，将测量的/、U值描点作出图象，利用图象的斜率来求岀电阻值R3.实验注意事项(1)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；(2)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接入电路的阻值最

5、大状态.(3)测量I时应测接入电路的电阻丝的有效长度(即两接线柱之I'可的长度)；在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测虽直径d.(4)电流不宜过大(电流表用0〜0.6A量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化.二、螺旋测微器的原理及读数方法1.构造：如图2所示，B为固定刻度，E为可动刻度.af图21.原理:测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm,即旋钮D每旋转一周,F前进或后退0.5mm,而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01mm,即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估

6、读到亳米的T分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺.3•读数：（1）测暈时被测物体反度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出.⑵测量值（nmi）=固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露;1；）+可动刻度数（估读一位）X0.01（mm）.注意（1）以毫米为单位时，小数点后面要有三位有效数字，特别是最后一位估读数字为零时，不能省略.甲（2）在读数时注意半毫米刻度线是否已露出例如（如图3所示）甲图读数为：2mm+32.0X0.01mm=2.320mm乙图读数为：13.5mm+37.0X0.01mm=13.870mm典例精析

7、【例1】在测定金属的电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：他（阻值约4Q,额定电流约0.5A）；电压表：V（量程0~3V,内阻约3kQ）；电流表：A】（量程0〜0.6A,内阻约0.2Q）；电流表：A?（量程0〜3A,内阻约0.05Q）；电源：Q（电源电动势为3V）；电源：色（电源电动势为12V）；滑动变阻器：7?（最大阻值约20Q）；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4所示，读数为mm.(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选,电源应选(均填器材代号)，

8、在虚线框屮画出电路原理图.答案(1)1.774(1.772〜1.776均正确)(2)A】E)电路原理图见解析图解析(1)螺旋测微器的读数为：r-B1.5mm+27.4X0.01mm=1.774mm.(2)在用伏安法测电阻时，为使测量尽