11.3 实验 导体电阻率的测量--高中物理必修三素养提升学案（有答案）

中小学教育资源及组卷应用平台 高中物理必修三素养提升学案 第11章 电路及其应用 第3节　实验:导体电阻率的测量 【学习目标】 1.学会游标卡尺和螺旋测微器的使用方法和读数方法。 2.学习电流表、电压表和滑动变阻器的电路连接使用方法。 3.学会利用伏安法测电阻,进一步测出金属丝的电阻率。 【自主学习】 一、游标卡尺 1.游标卡尺的结构 2.游标卡尺测量内外径和深度示意图。 3.游标卡尺作为一种被广泛使用的高精度测量工具，它是由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。如果按游标的刻度值来分，游标卡尺又分10分度（精度为0.1mm）、20分度（精度为0.05mm）、50分度（精度为0.02mm）三种。 4.游标卡尺的读数 二、.螺旋测微器 1.螺旋测微器结构 2.螺旋测微器测量小球直径示意图。 3. 螺旋测微器测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米，它的一部分加工成螺距为0.5mm的螺纹，当它在固定套管B的螺套中转动时，将前进或后退，活动套管C和螺杆连成一体，其周边等分成50个分格，螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm的刻线去测量，不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量，最终测量结果需要估读一位小数 4.螺旋测微器的使用 （1）首先检查零点，操作时缓缓转动微调旋钮D′，使测杆（E）和测砧（A）接触，到棘轮发出声音为止，此时可动尺（活动套筒）上的零刻线应当和固定套筒上的基准线（长横线）对正，否则有零误差 （2）左手持尺架（C），右手转动粗调旋钮D使测杆E与测砧A间距稍大于被测物，放入被测物，转动保护旋钮D′到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动固定旋钮B使测杆固定后读数4. 5.螺旋测微器的读数 螺旋测微器的读数结果可以精确到以mm为单位的千分位，在进行读数时，先读固定刻度，再读半刻度，若半刻度线已露出，记作 0.5mm；若半刻度线未露出，记作 0.0mm；接着再读可动刻度（注意估读），记作 n×0.01mm。最终读数结果为固定刻度+半刻度+可动刻度+估读。 三、测量金属丝的电阻率 测量原理：由R＝ρ，得ρ＝，因此测出l、S、Rx即可求出电阻率。 1.电阻的测量 (1)测电阻Rx的方法：伏安法。 (2)电路图与实物图 2.电阻丝有效长度可以运用刻度尺测量。 3.测电阻丝的直径可以采用螺旋测微器，也可采用把电阻丝密绕在圆柱体上n匝，利用刻度尺测量出长度L，则电阻丝的直径d=L/n。 4、两种电路连接方式的讨论 ①电流表外接法:U测　=　U真,I测　＞　I真,则R测　＜　R真 因为电压表的分流作用,因此分流越小,误差越小。测量小电阻,即R＜＜RV情况下使用。 真实值的计算方法:将电流表、电压表看成电阻(RV已知时),利用欧姆定律计算。 R测=R并== ②电流表内接法:U测 ＞U真,，I测=I真,，则R测 ＞R真。 因为电流表的分压作用,分压越少,误差越小。测量大电阻,即R＞＞RA情况下适用。 真实值的计算方法:将电流表、电压表看成电阻(RA已知时),利用欧姆定律计算。 R测=RA+R真 5、.滑动变阻器 (1)结构: A、B是绕在绝缘棒上的电阻丝两个接线柱,C、D是金属杆的两个接线柱。电阻丝上能够与滑片P接触的地方,绝缘漆已被刮去,使滑片P能把金属杆与电阻丝连接起来。 (2)连接方式如下: [交流讨论]两种连接方式Rx两端电压的变化范围 答案：限流式: U~U　分压式:0~U 结论:①若要求负载的电压(或电流)从“零”开始变化;或要求“尽量大”的调节范围,测多组数据。 ②若变阻器的最大值比用电器电阻小许多。 ③若用限流法无法控制电路,如超过了电表的量程等。 6.设计测金属丝电阻率的实验电路 (1)电流表采用外接法,滑动变阻器采用分压式。 (2)画出电路图。 7.实验步骤 (1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d。 (2)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量三次,求出其平均值l。 (3)连接 ... ...