物理新学案同步实用课件选修31浙江专用版：第二章 恒定电流 实验：探究导体电阻与其影响因素（包括材料）的关系.pptVIP

实验：探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系 第二章　恒定电流 [课时要求] 1.进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计思想. 2.会用刻度尺测量金属丝的直径. 3.掌握探究导体电阻与其影响因素关系的实验原理、实验过程及数据处理方法. 内容索引 技能储备 明确原理 提炼方法 题型演练 学以致用 实训演练 达标检测 检测评价 达标过关 技能储备 测定金属的电阻率 1.实验原理 (1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R(R＝ ).电路原理图如图1所示. (2)用 测出金属丝的长度l和金属丝的直径d，算出横截面积S(S＝ ). 图1 毫米刻度尺 2.实验器材 、电压表、电流表、开关及导线、被测金属丝、电池、 . 3.实验步骤 (1)测直径：把金属丝紧密绕在铅笔上，用毫米刻度尺量出n匝的总宽度，算出金属丝的直径. (2)连电路：按电路原理图连接实验电路. (3)量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，重复测量3次，并记录. 毫米刻度尺 滑动变阻器 (4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值____的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S.改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S. (5)拆除实验电路，整理好实验器材. 4.数据处理 电阻R的数值可用以下两种方法确定： (1)计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的 作为测量结果. 最大 平均值 (2)图象法：可建立I－U坐标系，将测量的U、I值描点作出图象，利用图象的 的倒数来求出电阻值R. 5.实验注意事项 (1)因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表_____法； (2)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值 状态. (3)测量l时应测接入电路的金属丝的 长度(即两接线柱之间的长度). (4)电流不宜过 (电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜 ，以免电阻率因温度升高而变化. 斜率 有效 外接 最大 大 太长 题型演练 解析　从图中可读出紧密绕制的金属丝的宽度为2.52 cm，故直径为 ≈0.064 6 cm＝0.646 mm. 图2 例1　在“探究电阻与长度、横截面积的关系”的实验中，用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图2所示，金属丝的匝数为39，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系. (1)从图中读出金属丝的直径为______________________mm. 一、实验原理及操作 答案 解析 0.646(0.644～0.648均可) 答案 解析 (2)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 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，0～100 Ω ①要求较准确地测出其阻值，电压表应选____，电流表应选____，滑动变阻器应选_____.(填序号) A E C 解析　因为两节干电池的电动势是3 V，用3 V量程的电压表A； 因为金属丝的电阻大约为5 Ω，如果把3 V的电动势全加在金属丝上，电流才是0.6 A，因此用量程是0.6 A的电流表C； 此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，应选最大阻值为10 Ω的滑动变阻器E. 答案 ②实验中某同学的实物接线如图3所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误. 图3 错误a：______________________________ 错误b：____________________ 采用了电流表内接法 导线连接在滑动变阻器的滑片上 例2　利用米尺和如图4所示的器材(其中电流表的内阻为1 Ω，电压表的内阻为5 kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率. 二、仪器的读数及数据处理 答案　见解析图 答案 解析 图4 (1)用笔画线代替导线，将图4中的器材连接成实物电路，要求连线不能交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6 V，滑动变阻器的阻值为0～20 Ω). 解析　由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电