鲁科版 (2019)必修 第三册第6节 科学测量:金属丝的电阻率课文课件ppt

这是一份鲁科版 (2019)必修 第三册第6节 科学测量:金属丝的电阻率课文课件ppt，共23页。PPT课件主要包含了实验器材，实验原理与设计，实验步骤，数据处理，误差分析，注意事项等内容，欢迎下载使用。

1.测量金属丝的电阻率依据的物理规律是什么？2.需要测定哪些物理量？
刻度尺、螺旋测微器、学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、金属丝、导线
用伏安法测量金属丝的电阻。用螺旋测微器测量金属丝的直径，用刻度尺测出金属丝的长度。根据电阻公式，计算出金属丝的电阻率。
1.待测电阻丝阻值较小时，电流表采用内接法，还是外接法？
由于电阻丝阻值较小，故选择电流表外接法。
(1)用螺旋测微器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，用刻度尺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，填入你设计的表格中。
(5)测量结束后打开开关，拆除电路，整理实验器材。
为什么金属丝的长度和直径的测量要选用不同的测量工具？选择测量工具的依据是什么？
测量金属丝的长度用刻度尺，测量金属丝的直径用螺旋测微器。刻度尺的精度为1 mm，用来测量10 cm左右的长度较为合适；螺旋测微器的精度为0.01 mm，用来测几毫米的直径较为合适。选择测量工具的依据是量程和精度要求。
1．公式法求电阻：测量多组电流、电压值，求出对应的电阻后取平均值，不能对电流、电压取平均值。2．图像法求电阻：作出U－I图像，由图像的斜率求出电阻值，在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离较远的点可以不予考虑。
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．测量长度时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值。2．测金属丝直径时要选三个不同位置进行测量，求其平均值。3．闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在使待测电阻两端电压最小的位置。4．在用伏安法测电阻时，通过待测金属丝的电流I不宜过大(电流表用0～0.6 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.(2023·福建莆田高二期中)要测量一个圆柱体的电阻率，进行了如下操作∶(1)用10分度的游标卡尺测量圆柱体的长度L如图，可知其长度为____ mm；用螺旋测微器测量其直径D如图，可知其直径为_______ mm。
(2)圆柱体的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出电阻R，然后根据电阻定律计算出该圆柱体的电阻率。为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A.电压表0～3 V，内阻约10 kΩB.电压表0～15 V，内阻约50 kΩC.电流表0～0.6 A，内阻约0.05 ΩD.电流表0～3 A，内阻约0.01 ΩE.滑动变阻器，0～10 ΩF.滑动变阻器，0～100 Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选____，电流表应选____。(均填字母代号)
②在测量阻值较小的圆柱体的电阻率的实验中，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_____。
(3)若圆柱体电阻用R表示，则该圆柱体的电阻率ρ＝______。(用所给的字母表示)
2.小李同学在“测量金属丝的电阻率”实验中。(1)因电表内阻未知，用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数U1＝1.65 V，电流表的示数如图乙所示；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为U2＝1.75 V，I1＝0.33 A。由此可知应采用电流表_____(填“内”或“外”)接法。
(2)完成上述实验后，小李同学进一步尝试用其他方法进行实验：此时所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的平均长度为50.00 cm。①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图丙所示。
②用伏安法测金属丝的电阻Rx，实验所用器材为：电池组(电压3 V)、电流表、电压表、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。小李
同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
图丁是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据上述表格的实验数据，补充完成图丁中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。
③小李同学在坐标纸上建立U、I坐标系。如图戊所示，图中已标出了与测量数据对应的坐标点。描绘出U－I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx可以估算出金属丝电阻率约为____。A.1×10－2 Ω·m B.1×10－3 Ω·mC.1×10－6 Ω·m D.1×10－8 Ω·m
3.某中学课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告，设计了一个测量电阻率(被测电阻丝的阻值约为25 Ω)的实验方案，可提供的器材有：A.电流表G，内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝3 mAB.电流表A，内阻约为0.2 Ω，量程为0～0.1 AC.螺旋测微器D.电阻箱R0(0～9 999 Ω，0.5 A)E.滑动变阻器R(5 Ω，1 A)F.干电池组(3 V)G.一个开关和导线若干
(1)用螺旋测微器测量被测电阻丝横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径为d＝_______mm；用游标卡尺测其长度，示数如图乙所示，可知其长度为L＝______mm。
(2)把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为3 V，则电阻箱的阻值应调为R0＝_____Ω。
(3)请用改造完的电压表设计一个测量电阻丝Rx电阻率的实验电路，根据提供的器材和实验需要，请将图中电路图补画完整。
(4)实验数据的测量与电阻率的计算：如果电阻丝的长度用L表示，开关闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ＝_____________。