高二物理 电阻定律教案

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1、[高二物理教案sy-6]实验六、测定金属的电阻率一、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。二、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，用伏安法测导线的电阻R，根据电阻定律，金属的电阻率ρ=RS/L=πd2R/4L三、实验器材：①金属丝②千分尺③安培表④伏特表⑤（3伏）电源⑥（20Ω）滑动变阻器⑦电键一个⑧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0.4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00.6安量程，伏特表选0

2、3伏档，滑动变阻器选020欧。四、实验步骤（1）用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D求出其横截面积S=πD2/4.VRASE图1（2）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。（3）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（断开状态）→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。（4）检查线路无误后闭合

3、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1.00A以下，本实验由于安培表量程0~0.60A，每次通电时间应尽量短（以能读取电表数据为准），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的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差。五、实验记录测量次数123平均值导线长/m导线直径/m导线的横截面积S=（公式）=（代入数据）=m2测量次数123电阻平均值电压U/V电

4、流I/A电阻R/Ω所测金属的电阻率ρ=（公式）=（代入数据）=Ωm【注意事项】（1）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。（2）金属导线的电阻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】（1）：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】（2）：经验表明，引起实验误差的原因可能是：①采用外接法则由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。

5、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（内、外接法）、控制电路（限流式和分压式）、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

6、平均值。六、实验结论由实验表中数据计算得出，待测金属丝的电阻率平均值。七、例题分析：（1997年高考题）某电压表的内阻在20～50kW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（量程3V）；电流表（量程200mA）；电流表（量程5mA）；电流表（量程0.6A）；滑动变阻器R（最大阻值1kW）；电源e（电动势4V）；电键S。⑴所提供的电流表中，应选用______（填写字母代号）。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（其中电源和电键及其连线已画出）。〖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≈×103=200

7、(mA)，在保证表不被烧坏、且读数比较准确时，应选电流表。⑵为减小实验误差，又保证电压表不损坏（量程为3V），应采用分压式接法接入滑动变阻器（因电压表内阻至少是R的20倍）。若采用限流式接法接入滑动变阻器时，电压表有可能损坏，所以正确电路如图所示。〗八、巩固练习1．（4）运用R=U/I和R=ρL/S的实验原理测定金属丝的电阻率，某同学总结如下几点，你认为正确的是[]A．选定金属丝接入电路的长度越长，金属丝上的电压降越大。B．金属丝两端的电压越高，其电阻越大。C．金属丝电阻随温度改变而改变。D．选定金属丝长度一经固定，这段长度的电阻就为定值。（答案：C）2．测定一根

8、粗细均匀的