人教版高中物理必修第三册 第十一章 电路及其应用 第2课时 实验金属丝电阻率的测量 课件(共36张PPT)

(课件网) 第十一章　电路及其应用 3.实验：导体电阻率的测量 第2课时　实验：金属丝电阻率的测量 核心素养 素养目标 物理思维 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. 科学探究 1.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. 2.能独立撰写实验报告，能对实验结果进行反思和分析误差. 一、实验原理和物理量的测量 长度 l　 电阻R　 米尺　 接入电路　 游标卡尺　 螺旋测微 器　 典题讲练 [典例1]　（2024·山东卷）某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量.实验器材如下： 学生电源（输出电压0～16 V）； 滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A）； 电压表V（量程3 V，内阻未知）； 电流表A（量程3 A，内阻未知）； 待测铅笔芯R（X型号，Y型号）； 游标卡尺、螺旋测微器，开关S、单刀双掷开关K，导线若干. 回答下列问题： 解析：（1）由题图甲知，铅笔芯直径为d＝2 mm＋45.0× 0.01 mm＝2.450 mm； 2.450　 1.92　 大于　 二、数据分析及注意事项 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. 解析：（1）螺旋测微器的读数为0＋39.6×0.01 mm＝0.396 mm. 0.396（0.395～0.398均可） （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 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 见解析图 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. A. 1×10－2 Ω·m B. 1×10－3 Ω·m C. 1×10－6 Ω·m D. 1×10－8 Ω·m C　 随堂检测 1. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量3次，求出其平均值L，用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d. （1）采用如图甲所示的电路测量金属丝的电阻.请你根据电路图在图乙中进行实物连线. 甲 乙 答案：（1）见解析图 解析：（1）连线如图所示. 1 2 解析：（1）根据螺旋测微器的读数规则读数为D＝5.0 mm＋20.0×0.01 mm＝5.200 mm. 5.200　 1 2 （2）测量金属管线的电阻R，为此取来两节内阻不计的干电池、开关和若干导线及下列器材： A. 电压表0～3 V，内阻约10 kΩ B. 电压表0～15 V，内阻约50 kΩ C. 电流表0～0.6 A，内阻约0.05 Ω D. 电流表0～3 A，内阻约0.01 Ω E. 滑动变阻器，0～10 Ω F. 滑动变阻器，0～1 000 Ω A　 C　 1 2 d＝ 1 2 课时作业（十六） [基础训练] 1. 某同学要测量一新材料制成的圆柱形均匀电阻丝的电阻率ρ，步骤如下： 解析：（1）由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为13 mm，游标尺示数为15×0.05 mm＝0.75 mm，游标卡尺示数为13 mm＋0.75 mm＝13.75 mm. 13.75　 甲 乙 1 2 3 4 5 解析：（2）由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为0.5 ... ...