2020春新教材高中物理第3章恒定电流第6节科学测量：金属丝的电阻率课件鲁科版必修第三册.ppt

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1、第6节　科学测量：金属丝的电阻率核心素养科学探究科学态度与责任能提出并准确表述在实验中可能遇到的物理问题；能在他人指导下制订实验方案，能选用电流表和电压表进行实验，能考虑实验中的安全问题；能分析实验数据，测得金属丝的电阻率；能撰写完整的实验报告，在报告中能呈现设计实验表格，以及数据分析过程和实验结论，能进行反思与交流。注意提升实验设计能力、实验器材的选用能力和误差分析能力。有主动应用科学知识帮助他人解决问题的意识。2.伏安法测电阻的两种电路形式二、测量金属丝的电阻率1.实验目的(1)测量金属丝的电阻率。(2)学习

2、伏安法测电阻的方法。2.实验器材刻度尺、_____________、学生电源、____________、电压表、电流表、开关、金属丝、导线。螺旋测微器滑动变阻器3.实验原理外限流式毫米刻度尺螺旋测微器4.实验步骤(1)用_____________在不同位置多次测量金属丝的直径，算出其平均值。(2)把金属丝两端固定在接线柱上使其拉直，用_______多次测量接入电路部分的金属丝的长度，算出其平均值。(3)按设计的电路图连接电路，并将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端。(4)闭合开关，改变滑片位置，测出若干组电流、电压值

3、，填入设计的表格中。(5)测量结束后打开开关，拆除电路，整理实验器材。螺旋测微器刻度尺5.数据分析6.注意事项(1)因一般金属丝电阻较小，为了减小实验的系统误差，必须选择电流表______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阻值最_____状态。(3)测量l时应测接入电路中的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度)；在金属丝的3个不同位置上用____________测量直径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。外接大螺旋测微器

4、[试题案例]一、伏安法测电阻误差分析[例1]在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示。答案Rx1大于　小于二、仪器读数和实验原理[例2]在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。测量3次，求出其平均值l。其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻度线对齐，图中读数为________cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测

5、量3次，求出其平均值d。其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm。(2)采用如图所示的电路测量金属丝AB的电阻。调节滑动变阻器，若其中一次测量两表读数分别如图中(a)、(b)所示，则电压表读数为________V，电流表读数为________A，AB电阻的测量值大小为________Ω(保留1位小数)，根据所连接的电路可知，该电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。(3)根据以上测量值，求出电阻率ρ＝________Ω·m。(答案保留两位有效数字)解析解析(1)刻度尺的最小

6、分度是1mm，故金属丝的测量长度为24.13cm。螺旋测微器中主尺半毫米刻度线已露出，故金属丝的直径为0.518mm。答案(1)24.13(24.11～24.15cm之间均对)0.518(0.515～0.519mm之间均对)(2)2.17(2.15～2.19V之间均对)0.1613.6(13.4～13.7Ω之间均对)偏小(3)1.2×10－5三、实验过程和数据处理[例3]在“测定金属的电阻率”的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30Ω。现通过以下实验测量该金属材料的电阻率。(1)用螺旋测微器测量电阻丝直径，其示数如

7、图甲所示，则该电阻丝直径的测量值d＝________mm。(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：电压表V1(量程0～3V，内阻约3kΩ)；电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)；电流表A1(量程0～100mA，内阻约5Ω)；电流表A2(量程0～0.6A，内阻约0.1Ω)；滑动变阻器R1(0～10Ω)；滑动变阻器R2(0～1kΩ)；电源E(电压为4.5V)。为了便于调节电路并能较准确地测出电阻丝的阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________。(3)

8、在图乙框中画出该实验的实验原理图，要求：能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量。(4)利用测量数据画出U－L图线，如图丙所示，其中(L0，U0)是U－L图线上的一个点的坐标。根据U－L图线，用电阻丝的直径d、电流I和坐标(L0，U0)可计算出电阻丝的电阻率ρ＝________。(用所给字母表示)解析(1)螺旋测微器的固定刻度的读数为0，可动刻度的刻度为18.3×0.01mm