高中物理实验测定金属丝的电阻率导学案无答案粤教版选修3-1 5页

课前先学案实验：测定金属丝的电阻率一、学习目标1.学会用伏安法测电阻及测定金属的电阻率；2.强化对螺旋测微器及常用的电学仪器的使用。二、重点难点1.电路的选择、设计及实物连图1.实验原理由电阻定律得。金属导线的电阻R用伏安法测量，金属导线的长度l用测量，金属导线的横截面积S可由其直径d算出，即，d可由测出。2.实验器材金属丝　②螺旋测微器　③电流表　④电压表⑤直流电源　⑥滑动变阻器　⑦电键一个　⑧导线若干　⑨米尺3.实验原理图思考：电流表为什么采用外接法？4.实验步骤a)用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，填入实验记录表格，求出其平均值d，计算出导线的横截面积；b)将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路中的金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l；c)根据电路图连好实物图，把滑动触头调节到连入电路中阻值最大的位置；d)电路经检查确认无误后，闭合电键S。改变滑动变阻器触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，并记录数据，断开电键S，求出导线电阻R的平均值。也可采用U-I图象法，求电阻R。e)计算金属的电阻率，拆去实验线路，整理好实验器材。5.注意事项 a)在本实验中，采用电流表外接法，测量值R比真实值偏；b)由于所测金属导线的电阻一般远小于滑动变阻器的最大阻值，故一般采用滑动变阻器的限流式接法；c)在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流值不宜过大，通电时间也不宜过长，以免金属导线的温度明显，造成其电阻率在实验过程中逐渐。课堂检测案实验：测定金属丝的电阻率[例1]在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右，实验步骤如下：(1)用米尺测量金属导线的长度，测三次，求出平均值l，在金属导线的不同位置用________测量直径，求出平均值d。(2)用伏安法测量金属导线的电阻R。试把图中所给的器材连接成测量R的合适的电路。图中电流表的量程为0～0.6A，内阻接近1Ω，电压表的量程为0～3V，内阻为几千欧，电源的电动势为6V，变阻器的阻值为0～20Ω，在闭合开关前，变阻器滑动触点处于正确位置。(3)用上面测得的金属导线长度l、直径d和电阻R，可根据电阻率的表达式ρ＝________算出所测金属的电阻率。[例2]为测定某电源内阻r和一段金属电阻丝单位长度的电阻R0，设计如图甲所示的电路。ab是一段粗细均匀的金属电阻丝，R是阻值为2Ω的保护电阻，电源电动势为6V，电流表内阻不计，示数用I表示。滑动触头P与电阻丝有良好接触，aP长度用Lx表示，其他连接导线电阻不计。实验时闭合开关，调节P的位置，将Lx和与之对应的数据I记录在下表中。实验次数12345Lx/m0.100.200.300.400.50I/A1.941.301.201.020.88/A－10.520.770.830.981.14(1)在图所示的图中画出－Lx图象。(2)根据所画图线，写出金属丝的电阻与其长度的 函数关系式：_____________________________。(3)从图中根据截距和斜率，求出该电源内阻r为______Ω；该金属电阻丝单位长度的电阻R0为________Ω/m。课堂训练案实验：测定金属丝的电阻率1.在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度l、直径d和电阻R。(1)若用图测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________。(选填“偏大”或“偏小”)(2)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A。2.在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；电源：E1（电动势3V，内阻不计）E2（电动势12V，内阻不计）滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为mm。②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选、电源应选（均填器材代号），在实线框中完成电路原理图。3.【选做】用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。测量中要求电压表的读数不少于其量程的 ，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。百度文库-让每个人平等地提升自我课后拓展案实验：测定金属丝的电阻率1.如图是用伏安法测电阻的两种常用电路，下列说法正确的是(　)A．按甲图所示电路测量时，测得的电阻值偏小B．按乙图所示电路测量时，测得的电阻值偏小C．若待测电阻的阻值比电流表内阻大得多，用乙图所示电路测量的误差较小D．选用的电流表内阻越小，电压表内阻越大，测量的误差越小2.有一根细长而粗细均匀的金属管线样品，横截面如图所示。此金属管线长约30cm，电阻约10Ω。已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，现有如下器材可选：A．毫米刻度尺B．螺旋测微器C．电流表A1(600mA，1.0Ω)D．电流表A2(3A，0.1Ω)E．电压表V(3V，6kΩ)F．滑动变阻器R1(2kΩ，0.5A)G．滑动变阻器R2(10Ω，2A)H．蓄电池E(6V，0.05Ω)I．开关一个，带夹子的导线若干(1)上述器材中，应选用的器材有________(只填代号字母).(2)在下面方框中画出你所设计的电路图，并把图的实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值。(3)实验中要测量的物理量有：_________。(4)计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为：S0=_________。 实验：测定金属丝的电阻率答案课堂先学案1.米尺螺旋测微器3．因为待测金属丝的电阻很小4．5．小升高变大课堂检测案[例1](1)螺旋测微器(2)连线如图所示(3)[例2](1)　右图(2)＝0.35＋1.58Lx(3)0.10　9.48课堂训练案1(1)偏小　(2)2.60　0.522．（1）1.773（2）A1E1（3）右图3．右图课后拓展案1.BD2．(1)ABCEGHI　(2)电路及实际测量电路如图所示　(3)用螺旋测微器测横截面边长a，用毫米刻度尺测金属管线长度L，电压表示数U，电流表示数I.(4)a2－ρIL/U