高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用3 实验：导体电阻率的测量集体备课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用3 实验：导体电阻率的测量集体备课ppt课件，共47页。PPT课件主要包含了电阻定律，导体的电阻率，导体电阻率的测量，95mm，8mm，134mm，561mm，783mm，780mm，033mm等内容，欢迎下载使用。
3.适用条件：温度一定,粗细均匀的金属导体，或浓度均匀的电解液。
1.意义：反映材料导电性能好坏的物理量。
：测量导体的横截面积。
1.设计原理常用的刻度尺的最小分度一般为1 mm，使用时估读到毫米的下一位。
实验一　导体长度的测量及测量工具的选用一、刻度尺
切记:刻度尺读数需估读！！！
[针对训练1] 用刻度尺测量一木板的长度如图所示，木板的长度应记为________cm。
解析　因为所用刻度尺的分度值为1 mm，所以应估读到小数点后的第2位。木板的长度是10 cm＋4 mm＋估计值，记作10.41 cm。(或10.42 cm、10.40 cm均可)答案　10.41(或10.42、10.40均可)
实验二、内径的测量及测量工具的选用
（1）首先要弄清该尺的精度。（2）接着从主尺上读出整毫米数。（3）再从游标尺上读出不足1毫米的长度值。（4）最后确定测量结果。
读数规则：主尺刻度（整mm值）+游标刻度（小于整mm值）
读数=主尺整mm值+精确度×游标尺的对齐刻度数
1.游标卡尺的主尺最小分度为 ， 图1尺的精度是 mm，读数是 mm; 图2中的精度是 mm，读数是 mm.
2.读出以下各游标尺的测量值
针对训练1　某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的示数分别如图3(a)和(b)所示.由图可读出，圆管内壁的直径为________ cm，圆管外壁的直径为________ cm；由此可计算出金属圆管横截面的面积.
3.使用方法： （1）测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。（2）在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。（3）读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。（4）当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合，将出现起点误差，应加以修正，即在最后测长度的读数上去掉起点误差的数值。
1.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示。 该工件的直径为________cm，高度为________mm。
2．某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm。
3．(1)如图甲、乙所示的两把游标卡尺，它们的游标尺分别为9mm长10等分、19mm长20等分，则读数依次为________mm、________mm。
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝的直径是________mm。
3.选择电流表内、外接的常用方法
(1)直接比较法：适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计的情况，当Rx≫RA时，采用内接法，当Rx≪RV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”。(2)公式计算法
(3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况，如图所示，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法。
[例4] 在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，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
主编点评　内接法的误差来自电流表的分压，外接法的误差来自电压表的分流，哪个误差小就选哪一个。
滑动变阻器的两种接法及其应用
限流式接法：电路连接简单，耗能低，负载电阻电流、电压调节范围小；分压式接法：电路连接复杂，耗能多，负载电阻电流、电压调节范围大，并且可从零开始变化。
补充内容：如果待测电阻Rx远远大于滑动变阻器的电阻R，采用分压式接法。
如果待测电阻Rx与滑动变阻器相差不多或者远远小于滑动变阻器电阻R，采用限流式接法
如果对接法没有要求，就采用连接简单的，耗能低的限流式接法。
[例3] 如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200 Ω，R2＝300 Ω，A、B两端电压UAB＝8 V。(1)当S断开时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？(2)当S闭合时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？
(2)当S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法，当滑片在最下端时，R2两端电压为0，当滑片在最上端时，R2两端的电压最大，为8 V，所以R2两端的电压变化范围为0～8 V。答案　(1)4.8～8 V　(2)0～8 V
方法总结1.滑动变阻器接入电路时，金属杆的两个端点不能同时接入电路，否则电流将从金属杆流过而将滑动变阻器短路。2.限流式接法电压调节范围较小，而分压式接法电压调节范围较大(电压最小值从0开始)，在具体应用中要根据题目要求合理选择。
[针对训练4] (多选)滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是(　　)A.若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大B.若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱
解析　若将a、c两端连在电路中，aP部分将连入电路，则当滑片OP向右滑动时，aP部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，A正确；若将a、d两端连在电路中，也是aP部分将连入电路，则当滑片OP向右滑动时，aP部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，B错误；A、B两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a、b两个接线柱中任意选一个，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C错误；在滑动变阻器的分压式接法中，a、b两个接线柱必须接入电路，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，D正确。答案　AD
二、金属丝电阻率的测量
一、实验原理及物理量的测量
电阻丝有效长度L的测量
：测定金属丝的长度（接入电路的）
电阻丝直径d的测量
2.用伏安法测出金属丝的电阻
测定金属丝的电流和电压，计算电阻
电压表、电流表的读数1.首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值. 2.根据表盘总的刻度数确定精确度，即每一小格表示的值，同时确定读数有效数字所在的位数.3.按照指针的实际位置进行读数.
4.(1)0～3 V量程的电压表和0～3 A量程的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，读到0.1的下一位，即读到小数点后面两位.(2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.(3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.
例3 如图7为电流表和电压表的刻度盘.(1)图甲使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表______A，图中表针的示数是________A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_____A，图中表针示数为________A.
(2)图乙使用较小量程时，每小格表示_____V，图中表针的示数为______V.若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示______V，图中表针示数为______V.
1．在求Rx的值时可用两种方法
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，造成测量误差。
1．金属丝的电阻值较小，实验电路一般采用电流表外接法。
2．测量金属丝的有效长度，是指测量金属丝接入电路的两个端点之间的长度，即电压表两端点间的金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值。
3．测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。
4．闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在接入电路的电阻值最大的位置。
5．在用伏安法测电阻时，通过金属丝的电流I不宜过大(电流表用0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
1．在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是（ ）