鲁科版高中物理必修第三册精品课件 第3章 恒定电流 第6节 科学测量 金属丝的电阻率.pptVIP

第6节科学测量:金属丝的电阻率第3章

内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习

学习目标1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。(物理观念)2.学会利用伏安法测电阻,进一步测出金属丝的电阻率。(科学探究)

思维导图

课前篇自主预习

【必备知识】一、伏安法测电阻二、测量金属丝的电阻率1.实验目的(1)测量金属丝的电阻率。(2)学习伏安法测电阻的方法。2.实验器材刻度尺、螺旋测微器、学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、金属丝、导线。

3.实验原理(1)由于金属丝的电阻较小,选择电流表外接法;由于不要求电压必须从0开始调节,所以一般可以选择滑动变阻器限流式接法。方框内为实验电路原理图。(2)用刻度尺测出金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,算出横截面积

4.实验步骤(1)用螺旋测微器在不同位置多次测量金属丝的直径,算出其平均值。(2)把金属丝两端固定在接线柱上使其拉直,用刻度尺多次测量接入电路部分的金属丝的长度,算出其平均值。(3)按设计的电路图连接电路,并将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端。(4)闭合开关,改变滑片位置,测出若干组电流、电压值,填入设计的表格中。(5)测量结束后打开开关,拆除电路,整理实验器材。

【自我检测】1.正误判断,判断结果为错误的小题请说明原因。(1)用伏安法测金属丝的电阻时,可采用电流表内接法。()解析用伏安法测金属丝电阻时,因金属丝电阻较小,应采用电流表外接法。答案×(2)实验中应调节滑动变阻器,取得多组U和I的值,然后求出电阻平均值。()答案√

(3)应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次,然后求出长度平均值。()解析计算电阻率公式中的l应为接入电路中的长度,并不是整根金属丝的长度。答案×(4)实验中电流不得太大,以免电阻率发生变化。()答案√

2.某次测量康铜丝的直径时螺旋测微器的示数如图甲所示,可知此次测得康铜丝的直径为mm。乙图是测量康铜丝电阻的原理图,利用该电路图测出的电阻值比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。?

解析螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm,可动刻度读数为0.01×38.2mm=0.382mm,所以金属丝的直径为1.5mm+0.382mm=1.882mm。乙图中电流表是外接法,电压值是真实的,由于电压表的分流,电流偏大,根据可知,测量的电阻偏小。答案1.882(1.881~1.885均正确)偏小

课堂篇探究学习

探究一伏安法测电阻的两种电路形式【知识归纳】

比较项内接法外接法误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用两种电路选择条件R越大,UR越接近UV,R测越接近R真,该电路适合测大电阻,R?RAR越小,IR越接近IA,R测越接近R真,该电路适合测小电阻,R?RV口诀大内偏大,即大电阻采用电流表内接,测量结果偏大小外偏小,即小电阻采用电流表外接,测量结果偏小

【实例引导】例1在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200Ω,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示。计算结果由计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的读数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。?

答案Rx1大于小于

规律方法选择电流表内、外接的常用方法(1)直接比较法:适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计的情况,当Rx?RA时,采用内接法,当Rx?RV时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法,可记忆为“大内小外”。(2)公式计算法

(3)试触法:适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况。如图所示,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法;若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,应选用外接法。

变式训练1(多选)在“用伏安法测电阻”的实验中,测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示,把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值,考虑到实际电表内阻对测量的影响,两种连接方式都存在系统误差。下列判断正确的是()A.若采用甲图,误差是由电压表分流引起的B.若采用甲图,误差是由电流表分压引起的C.若采用乙图,电阻的测量值大于真实值D.若采用乙图,电阻的测量值小于真实值

解析若采用甲图,电流表测得的是通过电阻Rx的真实电流,但电压表测得的是电阻Rx和电