2019高中物理实验 测定金属的电阻率教案

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1、高中物理实验测定金属的电阻率教案　　实验：测定金属的电阻率　　[教学目标]　　一、知识目标　　1、初步掌握伏安法测电阻的原理和方法，初步接触电路和器材的选择。2、熟练掌握螺旋测微器的读数。3、掌握测定金属电阻率的原理和方法。二、能力目标　　1、学会使用常用电学仪器及正确读数，学会根据原理电路连接实物电路，培养学生动手操作能力和运用理论知识解决实际问题的能力。　　2、学会正确使用螺旋测微器。　　3、在实验过程中培养和提高整体学生的实验素质。三、德育目标　　1、建立融洽的师生关系，培养学生间相互协作的精神。　　2、培

2、养学生遵守纪律、爱护实验器材和设备的良好习惯，培养学生严紧求实的科学态度。[教学重点]　　测定金属电阻率的原理；螺旋测微器的使用和读数；对学生实验过程的指导。[教学难点]　　螺旋测微器的读数；实验中的重要注意事项。[教学方法]学生分组实验[教具]多媒体[教学设计]　　1　　实验：测定金属的电阻率　　实验目的：　　学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。实验原理：　　用刻度尺测一段金属导线的长度L，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏安法测　　2　　导线的电阻R，根据电阻定律，金属的电阻率ρ=RS/L=πdR/4

3、L实验器材：　　金属丝、千分尺、安培表、伏特表、电源、滑动变阻器、电键一个、导线几根　　【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径毫米左右，电阻5~10欧之间为宜，在此前提下，电源选3伏直流电源，安培表选0安量程，伏特表选03伏档，滑动变阻器选020欧。实验步骤　　用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取　　2　　平均值D求出其横截面积S=πD/4.　　将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L，测三次，求出平均值L。　

4、　REAVS图1　　根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。　　点拨：为避免接线交叉和正负极性接错，接线顺序应遵循：电源正极→电键→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极，最后将伏特表并接在待测电路的两端，即先接干路，后接支路。　　检查线路无误后闭合电键，调节滑动变阻器读出几组I、U值，分别计算电阻R再求平均值，设计表格把多次测量的D、L、U、I记下来。　　【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在以下，本实验于安培表量程0~，每次通电时间

5、应尽量短，读数完毕立即断开电键S，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。　　计算时，务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U和电流I的　　2　　平均值，再欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差。实验记录　　测量次数导线长l/m导线直径d/m1232平均值导线的横截面积S=　　=　　=　　m　　测量次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω1　　2　　3　　电阻平均值所测金属的电阻率ρ=　　=　　=　　Ωm【注意事项】测量金属导线的直径时要用螺旋测微器，直接测量的结果要估读下一位数字。　　金属导线的电阻

6、和电流表的内阻相差不很大，因此在用伏安法测电阻时应采用电流表的外接法，开始实验时滑动变阻器在电路中的阻值应调至最大，实验过程中通过金属导线的电流不宜过大，以防止温度升高电阻率发生变化。　　【点拨】：为了减少电阻的计算误差，可以作U-I图象求出电阻的平均值【点拨】：经验表明，引起实验误差的原因可能是：　　①采用外接法则于伏特表的分流影响，造成电阻测量值偏大，若误用内接法则安培表分压影响更大。　　②仪表量程太大且读数不准③计算未遵从有效数字运算法则　　实验中易混淆的是：R=U/I和R=ρL/S两个定律，这两个定律都是

7、实验定律，但前者是研究电阻与电流、电压两者之间关系；后者是研究导体本身的性质即电阻与材料、长度、截面积三者之间关系，与所在的电路因素或是否接入电路无关，注意R=U/I中，电阻与U、I无关；R=ρL/S中，电阻率与L和S无关，使用这两式时ρ是不变的。　　易错的是：测量电路、控制电路、量程的选择及有效数字、电阻R平均值的计算等。　　易忘的是：金属丝未接入电路就测量其长度，用千分尺测直径D前未查零误差、测D时未按三个不同位置测量取平均值。实验结论　　实验表中数据计算得出，待测金属丝的电阻率平均值。　　3　　例题分析：　

8、　某电压表的内阻在20～50k之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：　　待测电压表电流表电流表电流表　　；　　；；；　　滑动变阻器R；　　电源；电键S。　　⑴所提供的电流表中，应选用______。　　⑵为了尽量减小误差，要求测多组数据，画出符合要求的实验电路。　　〖解答：⑴若将电压全部加在待测电压表上，电流的最大值为Imax≈　　43　　×10=200(A)，