教科版高中物理必修第三册第二章电路及其应用4实验测量金属的电阻率第2课时实验测量金属的电阻率课件（37页PPT）

(课件网) 第二章　电路及其应用 4. 实验：测量金属的电阻率 第2课时　实验：测量金属的电阻率 核心素养：1.掌握测量金属电阻率的原理和方法。2.能够应用伏安法测量电阻。3.能 够运用实验器材进行实验，能设计表格，会分析实验数据，形成结论。4.能独立撰写 实验报告，能对实验结果进行反思和分析误差。 第*页 研习任务一　实验原理和操作 教材　认知 1. 实验目的 （1）学习伏安法测电阻的方法。 （2）测量金属丝的电阻率。 2. 实验器材 待测金属丝、 、 、电压表、 、学生电源、 开关、 和导线若干。 毫米刻度尺　 螺旋测微器　 电流表　 滑动变阻器　 ②伏安法测电阻 电流表 的接法 内接法 外接法 电路 误差 分析 适用条件 R RA R RV 毫米刻度尺　 螺旋测微器　 研习　经典 [典例1]　在“测定金属丝的电阻率”的实验中： （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图甲所示，则该金属丝直径的测量 值d＝ 　mm。 甲 [解析]　　（1）螺旋测微器固定刻度示数为零，可动刻度示数为38.7×0.01 mm＝ 0.387 mm，故 d＝0.387 mm。 0.387（0.386～0.388均可）　 （2）请根据如图乙所示电路图，用笔画线代替导线将图丙中的实验器材连接起来， 并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小。 乙 丙 [答案]（2）见解析图 [解析]（2）接法如图所示， 第*页 研习任务二　实验数据处理、 误差分析与注意事项 教材　认知 1. 数据处理 （1）公式法求电阻：测量多组 、 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 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。 电压　 电流　 斜率　 2. 误差分析 （1）电阻丝通电时温度升高，使所测电阻率比常温下电阻率略大。 （2）电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确。 3. 注意事项 （1）为了方便，应在金属丝连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的 连入电路的金属丝的有效长度，且各测量三次，取平均值。 （2）测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太 长，因为电阻率随温度而改变。 （3）为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用U－I图像法求出 电阻。 研习　经典 [典例2]　在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝 接入电路部分的长度约为50 cm。 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应 为 　mm（该值接近多次测量的平均值）。 [解析]　（1）螺旋测微器的读数为0＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm。 0.398（0.397～0.399均正确）　 （2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为电池组（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。 某小组同学利用以上器材按照图正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.80 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 （3）这个小组的同学在坐标纸上建立U－I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量 数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I 图线。由图线得到金属丝的阻值Rx＝ 　Ω（保留两位有效数 字）。 4.4（4.3～4.7均可）　 [解析]（3）图线应过原点，选尽可能多的点连成一条直 线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，偏离较远的 点应舍去，如图所示。 图线的斜率表示金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值 Rx≈4.4 Ω。 （4）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 　。（π取3.14） ... ...