（新课标）高考物理一轮总复习实验八测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）教案

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1、实验八　测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)[实验目的]1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法．2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法．3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．[实验原理]　由电阻定律R＝ρ得ρ＝R.金属导线的电阻R用伏安法测量，金属导线的长度l用毫米刻度尺测量，金属导线的横截面积S可由其直径d算出，即S＝π()2，直径d可由螺旋测微器测出．[实验器材]被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干．

2、[实验步骤]1．直径测定：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，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S＝.2.电路连接：按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路．3．长度测量：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，求出其平均值l.4．U、I测量：把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S.5．拆去实验线路，整

3、理好实验器材．[数据处理]1．在求R的平均值时可用两种方法(1)用R＝分别算出各次的数值，再取平均值．(2)用U－I图线的斜率求出．2．计算电阻率将记录的数据R、l、d的值代入电阻率计算式ρ＝R＝.[误差分析]1．金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一．2．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小．3．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差．4．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误

4、差．[注意事项]1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法．2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端．3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值．4．测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值．5．闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效

5、电阻值最大的位置．6．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．7．求R的平均值时可用两种方法：第一种是用R＝算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象(U－I图线)来求出．若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．[实验改进]替代法测电阻1．实验原理：用电阻箱替代待测电阻，按如图所示连接好电路，

6、调节电阻箱，使两次电流表示数相等，则电阻箱的示数就等于待测电阻的阻值．2．本方案的优缺点(1)优点：电路结构简单，调节方便，便于读数，同时可以避免因电表的内阻产生的系统误差．(2)缺点：由于电阻箱不能连续调节，从而导致测量值与真实值之间存在误差．热点一　器材的选取和电路的设计[典例1]　某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究，现有如下器材：电源E(电动势为4V，内阻约为1Ω)；电流表A1(量程5mA，内阻约为10Ω)；电流表A2(量程0.6A，内阻约为1Ω)；电压表V1(量程3V，内阻约为1kΩ

7、)；电压表V2(量程15V，内阻约为3kΩ)；滑动变阻器R1(阻值0～2Ω)；滑动变阻器R2(阻值0～20Ω)；开关及导线若干．他对电阻丝做了有关测量，数据如下表所示：编号金属线直径D/mm金属丝直径的二次方D2/mm2金属丝长度L/cm电阻R/Ω10.2800.0784100.0016.3020.2800.078450.008.1630.5600.3136100.004.07(1)他在某次测量中，用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，此示数为mm.(2)图乙是他测量编号为2的电阻丝电阻的备选原理图，

8、则该同学应选择电路(填“A”或“B”)进行测量．电流表应选，电压表应选，滑动变阻器应选．(3)已知电阻丝的电阻率为ρ，请你认真分析表中数据，写出电阻R与L、D间的关系式R＝.解析：(1)螺旋测微器读数为D＝0.5mm＋1.0×0.01mm＝0.510mm.(2)因电阻丝电阻远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，故选A.电路中的最大电流Im＝＝A≈0.5A，电流表选A2，电源电压为4V，则电压表选V1，滑动变阻器选择比被测电阻大