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课件网) 3.4 实验2 用伏安法测定金属丝的电阻率 1.掌握电压表、电流表的读数方法。 2.理解测量导体电阻率的实验原理，能进行正确的实验操作和数据处理。 学习目标 1.实验思路：由R＝ρ可得ρ＝，因此只要测出金属电阻丝的长度l和直径d，再利用伏安法测出电阻丝的电阻R，即可计算出该电阻丝的电阻率ρ=。 知识点 实验2 测量金属丝的电阻率 2.物理量的测量 (1)电阻的测量：按实验电路图连接实物电路。 改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，通过U-I图像求得电阻R。 (2)电阻丝有效长度的测量：用刻度尺测量电阻丝接入电路的有效长度l，反复测量多次，得到有效长度的平均值。在测量电阻丝的长度时，测的不是电阻丝总长度，而是接入电路的有效长度。 (3)电阻丝直径的测量 累积法：取一段新的电阻丝，在圆柱形物体上紧密缠绕，用分度值为1 mm的刻度尺测出总宽度D，再除以圈数n，便可以提高电阻丝直径的测量精度。 用游标卡尺或螺旋测微器测量电阻丝的直径；在电阻丝的不同位置测量3次，求得直径的平均值。需要注意的是，用游标卡尺测量时，电阻丝应该置于外测量爪的平面处；用螺旋测微器测量，当接近电阻丝时，须转动微调旋钮。 3.数据分析：将测得的R、l、d值代入ρ= 中计算出导体的电阻率。 测定金属丝的电阻率 1．(1)某同学为了测量某金属棒的电阻率，进行了如下操作：分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量金属棒的长度L和直径d，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度L＝_____ mm，直径d＝_____mm。 (2)用伏安法测得该电阻的电压和电流，并作出其U－I图像如图丙所示，若图线的斜率为k，则该金属棒的电阻率ρ＝_____(用题目中所给各个量的对应字母表示)。 随堂检测 解析：(1)游标卡尺主尺示数与游标尺示数之和是游标卡尺的示数，故长度L为23mm＋5×0.1mm＝23.5mm；螺旋测微器固定刻度示数与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数，故直径d为5.5mm＋19.5×0.01 mm＝5.695mm。 (2)U－I图线的斜率的物理意义为被测电阻的阻值，即k＝R，结合电阻定律可得金属棒的电阻率表达式为：ρ＝ 。 答案： (1) 23.5 5.695(5.694～5.697均正确) (2) 2．现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，其阻值Rx约为0.5 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A。现有如下器材可供选择： 电流表A(量程0．6 A，内阻约为0.6 Ω) 电压表V(量程3 V，内阻约为3 kΩ) 待测电阻丝Rx(阻值约为0.5 Ω) 标准电阻R0(阻值5 Ω) 滑动变阻器R1(5 Ω，2 A) 滑动变阻器R2(200 Ω，1.5 A) 直流电源E(输出电压为6 V) 开关S、导线若干 (1)如图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是_____。 (2)实验中滑动变阻器应该选择_____(选填“R1”或“R2”)，并采用_____接法。 (3)根据你在(1)(2)中的选择，在图甲上完成实验电路的连接。 (4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝_____。 (5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径D＝_____ mm。 解析：(1)电阻Rx两端的最大电压U＝IRx＝0.25 V，远小于电压表的量程，需要在待测电阻Rx两端串联分压电阻，即串联标准电阻R0，此时R0＋Rx< ，电流表采用外接法，选项C正确。 (2)滑动变阻器若选用R2并采用限流式接法，调控范围小，操作不便，因而选择R1，并采用分压式接法。 (3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图所示。 (4)待测电阻Rx＝ －R0，由电阻定律有Rx＝ ρ ＝ ρ ，联立解得ρ＝ (－R0) 。 (5)螺旋测微器的读数为1 mm＋0.01×20.5 mm＝1.205 mm。 答案：(1)C (2)R1 分压式 (3)见解析图 (4) (－R0) (5)1.205(1.203～1.207均可) 序号 ... ...
