2019年高中物理上学期必考实验精细精讲 实验七 测定金属的电阻率学案

《测定金属的电阻率》教学设计们要测量时，才合上开关，测量后随即断开开关。

2、引导学生误差分析处理1、学生讨论得出电阻测量时的误差来自于电压表的分流；2、金属导线的电阻随温度变化也是误差之一在学生实验过程中，随时捕捉操作细节，及时反馈3、板书设计一、实验原理图VA二、实验记录及表格五、作业布置随堂练习1.做“测定金属的电阻率”实验时，除待测的金属丝、电流表、电压表、滑动变阻器、电键、和足够的导线外，还需要下列哪些实验器材（）A．螺旋测微器B．游标卡尺C．米尺寸D．直流电源2.要达到“测定金属的电阻率”的目的，必须测出的物理量有（）A．金属丝的长度B．金属丝的直径C．金属丝两端的电压D．金属丝中的电流3.在做“测定金属的电阻率”实验时，下列操作中正确的是（）A.用米尺反复测量三次导线的总长，求出其平均值，然后将导线接入电路.B.估计待测金属导线的电阻的大小，选择合适的仪器和实验电路. C．实验时电流的大小，通电时间的长短，不会影响测量的准确性. D．用伏安法测电阻时，为了减小实验误差，应改变滑动变阻器连入电路的电阻值，测出多组电流、电压值，计算出多个电阻值，求出其平均值.4.伏安法测定一段电阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组（6V，内阻1Ω）；B ．电流表（03A ，内阻0.1Ω）；C ．电流表（00.6A ，内阻→0.5Ω）；D ．电压表（03V ，内阻→3kΩ）；E ．电压表（015V ，内阻→15kΩ）；F.滑动变阻器（020Ω，额定电→流1A）；G.滑动变阻器（02000Ω，额定→电流0.1A）；H．电键、导线.1）上述器材中应选用的是（填写各器材的字母代号）2）实验电路应采用电流表接法（填“内”或“外”）.六、课后反思1.在连接仪器的过程中，最好先按照电路图的顺序将仪器摆放好，然后进行连接，有的学生在连接过程中，仪器摆放混乱，分不清正负接线柱，致使导线接反，容易损坏电表。

测量金属丝的电阻率教案
一、教学目标
1.理解电阻率的概念和物理意义。

2.掌握电阻率的计算公式以及与电阻、横截面积和长度之间的关系。

3.掌握实验原理和实验步骤，能够通过实验测量金属丝的电阻率。

4.培养学生的实验操作能力和数据分析能力。

二、教学重点
1.电阻率的计算公式和物理意义。

2.实验原理和实验步骤。

3.实验操作和数据处理。

三、教学难点
1.理解电阻率与电阻、横截面积和长度之间的关系。

2.掌握实验操作技巧和数据处理方法。

四、教学用具
1.金属丝、电源、电阻箱、导线等实验器材。

2.万用表、螺旋测微器等测量工具。

3.黑板、粉笔等教学用具。

五、教学过程
1.导入新课：通过伏安法测量金属丝的电阻，引出电阻率的计算公式和物理意义。

2.新课教学：讲解电阻率的定义、计算公式和物理意义，并通过实验演示测量金属丝的电阻率。

3.巩固练习：让学生自己动手进行实验操作，记录实验数据，并计算金属丝的电阻率。

4.归纳小结：总结实验原理、实验步骤和数据处理方法，强调重点和难点。

六、教学反思
1.通过对实验数据的分析，加深学生对电阻率和电阻、横截面积和长度之间关系的理解。

2.引导学生自己动手进行实验操作，提高学生的实验操作能力和数据分析能力。

3.在教学过程中，应注重学生的参与和互动，激发学生的学习兴趣和积极性。

测定金属的电阻率【实验目的】用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；练习使用螺旋测微器。

【实验原理】根据电阻定律公式R = ，只要测量出金属导线的长度l 和它的直径d ，计算出导线的横截面积S ，并用伏安法测出金属导线的电阻R ，即可计算出金属导线的电阻率ρ=【实验器材】被测金属导线，直流电源（4V ），电流表(0-0.6A)，电压表（0-3V ），滑动变阻器（50Ω），电键，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。

【实验步骤】1．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，求出其平均值d ，计算出导线的横截面积S 。

2．按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。

3．用 测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l 。

4．把滑动变阻器的滑动片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，闭合电键S 。

改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，断开电键S ，求出导线电阻R 的平均值。

5．将测得的R 、l 、d 值，代入电阻率计算公式lIU d l RS 42πρ==中，计算出金属导线的电阻率。

6．拆去实验线路，整理好实验器材。

【注意事项】1．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。

2．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。

3．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。

4．闭合电键S 之前，一定要注意滑动变阻器的滑动片的位置。

5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I 的值不宜过大（电流表用0~0.6A 量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。

测量金属丝的电阻率教案教案：测量金属丝的电阻率一、教学目标1.了解电阻率的概念及其在电学中的重要性；2.掌握测量金属丝电阻率的基本原理和方法；3.培养学生观察、实验设计和数据分析等能力。

二、教学准备1.实验器材：金属丝、直流电源、电流表、电压表、电阻箱、导线等；2.实验器材：电阻率计算公式、实验报告书等。

三、教学过程1.导入（10分钟）通过图片或实物展示不同材质的金属丝，引导学生思考金属丝的特性以及金属导电的原因，并引出电阻率的概念。

2.理论讲解（15分钟）a.概念介绍：电阻率是材料抵抗电流流动的能力的物理量，用ρ表示，单位为Ω·m。

它与材料的导电性能密切相关，是材料本身的属性。

b.计算公式：电阻率ρ=RA/l，其中R为电阻，A为金属丝的横截面积，l为金属丝的长度。

c.电阻与电流、电压的关系：R=V/I，其中R为电阻，V为电压，I 为电流。

3.实验操作（40分钟）a.实验前的准备工作：(1)将金属丝拉直并固定在导线上。

(2)接通直流电源，连接电流表、电压表、电阻箱，调节电阻箱的阻值为适当范围。

b.实验操作步骤：(1)将电流表接入电路，调节电流大小为恒定值。

(2)读取电压表和电流表的示数。

(3)记录不同电流对应的电压数据。

c.实验注意事项：(1)确保金属丝表面清洁，避免对实验曲线产生影响。

(2)电阻箱阻值应选择适当范围，保证测量精度。

4.实验数据处理（30分钟）a.根据实验数据计算每组实验的电阻值，以及金属丝的横截面积和长度。

b.画出电流-电压曲线，并根据曲线拟合求出斜率k。

c.利用公式ρ=RA/l和R=V/I，计算电阻率ρ。

5.讨论和总结（15分钟）学生展示实验数据和计算结果，并进行讨论。

a.比较不同金属丝的电阻率，讨论导电性能的差异。

b.探究金属丝长度、横截面积对电阻率的影响。

c.总结测量金属丝电阻率的基本原理和方法。

6.实验报告书撰写（20分钟）要求学生根据实验结果和讨论内容撰写实验报告书。

实验：测定金属的电阻率[教学目标]一、知识目标1、初步掌握伏安法测电阻的原理和方法，初步接触电路和器材的选择。

2、熟练掌握螺旋测微器的读数。

3、掌握测定金属电阻率的原理和方法。

二、能力目标1、学会使用常用电学仪器及正确读数，学会根据原理电路连接实物电路，培养学生动手操作能力和运用理论知识解决实际问题的能力。

2、学会正确使用螺旋测微器。

3、在实验过程中培养和提高整体学生的实验素质。

三、德育目标1、建立融洽的师生关系，培养学生间相互协作的精神。

2、培养学生遵守纪律、爱护实验器材和设备的良好习惯，培养学生严紧求实的科学态度。

[教学重点]（1）测定金属电阻率的原理；（2）螺旋测微器的使用和读数；（3）对学生实验过程的指导。

[教学难点]（1）螺旋测微器的读数；（2）实验中的重要注意事项。

[教学方法]学生分组实验[教具]多媒体[教学设计]实验：测定金属的电阻率实验目的：学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。

实验原理：用刻度尺测一段金属导线的长度L ，用螺旋测微器测导线的直径d ，用伏安法测导线的电阻R ，根据电阻定律，金属的电阻率ρ=RS /L =πd 2R /4L 实验器材：金属丝、千分尺、安培表、伏特表、（3伏）电源、（20Ω）滑动变阻器、电键一个、导线几根【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径0.4毫米左右，电阻5~10欧之间为宜，在此前提下，电源选3伏直流电源，安培表选0 0.6安量程，伏特表选0 3伏档，滑动变阻器选0 20欧。

实验步骤（1）用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D 求出其横截面积S =πD 2/4.（2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L ，测三次，求出平均值L 。

（3）根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。

4.实验：测量金属的电阻率课标要求思维导图1.掌握游标卡尺和螺旋测微器原理及读数方法．2．进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻．3．测量金属丝的电阻率．必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基一、实验原理用毫米刻度尺测一段金属电阻丝的长度l，用螺旋测微器测出金属电阻丝的直径d(算出横截面积S＝)，用伏安法(因金属导线电阻较小，采用电流表外接法)测电阻丝的电阻R，用R＝ρ的变形式ρ＝＝求电阻率．二、实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、滑动变阻器、电池组、开关及导线、被测金属电阻丝．三、游标卡尺和螺旋测微器的使用和读数1．游标卡尺(1)结构图下图是游标卡尺的结构图．游标卡尺的主要部分是主尺A和一条可以沿着主尺滑动的游标尺B.(2)原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.(3)精度：对应关系为10分度0.1 mm，20分度0.05 mm，50分度0.02 mm.(4)读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达式为(x＋K×精度)mm.(5)使用当外(内)测量爪一侧的两个刃接触时，游标尺上的零刻度线与主尺上的零刻度线正好对齐．将被测物体夹(套)在这两个刃之间，把主尺读数和游标尺读数综合起来，就是被测物体的长度．2．螺旋测微器(1)结构图下图是螺旋测微器的结构图．螺旋测微器的测砧A和固定刻度B是固定在尺架C上的；可动刻度E、粗调旋钮D、微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，通过精密螺纹套在B 上．(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即粗调旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．(3)读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出．测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)．(4)使用用螺旋测微器测量物体的微小尺寸时，先使F与A接触．E的左边缘与B的零刻度线对正；将被测物体夹在F与A之间(如图)，旋转D，当F快靠近物体时，停止使用D，改用D′，听到“喀喀”声时停止；然后读数．四、金属丝电阻的测量1．电路的连接按如图所示的原理电路图连接好，电路图为伏安法测电阻的实验电路．2．电阻的测量把滑动变阻器的滑片调节到最左端，电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，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.3.长度的测量用毫米刻度尺测量接入电路中的被测电阻丝的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.4．直径的测量用螺旋测微器在被测电阻丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出电阻丝的横截面积S ＝.五、数据处理1．在求R x的平均值可用两种方法(1)用R x ＝分别算出各次的数值，再取平均值．(2)用U­I图线的斜率求出．2．计算电阻率将记录的数据R x、l、d的值代入电阻率计算式ρ＝R x ＝.六、误差分析产生原因减小方法偶然误差测量金属丝的直径和长度出现误差改换位置或多次测量取平均值电表读数出现误差眼睛正视指针通电电流过大或时间过长，致使金属丝发热，造成所测电阻较大实验中应使电流不要过大，闭合开关后待稳定时尽快读数，然后断开开关系统误差电流表的外接使电压表分流造成误差,采用内阻很大的电压表七、注意事项1．先测直径，再连电路．然后在拉直的情况下，测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度．2．被测金属丝的电阻值较小，应采用电流表外接法．3．开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应调至使电阻丝两端电压为零处．4．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大．[导学1]若电流表内阻已知，也可采用电流表内接法，被测电阻阻值R＝－r A.[导学2]滑动变阻器的连接方式选择：(1)滑动变阻器最大阻值大于被测电阻阻值但相差不多，或比被测电阻阻值还小时，选择分压式接法．(2)电路要求电压调节范围较大，甚至要求从零开始调节时，选择分压式接法．[导学3]游标卡尺不需要估读，读数方法为：主尺读数＋游标尺读数(与主尺对齐的游标的格数×精确度)[导学4]螺旋测微器的精确度更高，可精确到0.01 mm.读数时需要估读，以毫米为单位，小数点后有三位有效数字．[导学5]测量金属丝的长度、直径、电阻时，均应该多次测量取平均值，再代入表达式计算金属的电阻率，以减小实验误差．关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一游标卡尺和螺旋测微器的读数典例示范例 1 某同学利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示．该工件的直径为________ cm，高度为________ mm.探究点二仪器的选取和电路的设计典例示范例 2 在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5 Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：A．电池组(3 V，内阻约为1 Ω)B．电流表(0～3 A，内阻约为0.012 5 Ω)C．电流表(0～0.6 A，内阻约为0.125 Ω)D．电压表(0～3 V，内阻约为4 kΩ)E．电压表(0～15 V，内阻约为15 kΩ)F．滑动变阻器(0～20 Ω，允许最大电流1 A)G．滑动变阻器(0～2 000 Ω，允许最大电流0.3 A)H.开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中电压表选用________，电流表选用________，滑动变阻器选用________(选填仪器前的字母代号)．(2)测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻R x在组成测量电路时，应采用电流表________(选填“外”或“内”)接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)．(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图所示，则读数为________ mm.(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝________．探究点三数据处理和误差分析典例示范例 3 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)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.其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________ cm.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.其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________ mm.(2)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝________计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)．(3)请你根据电路图在实物图中进行实物连线．(电流表选0.6 A量程，电压表选 3 V 量程)探究点四创新实验设计典例示范例 4 一根细长而均匀的金属管线样品，长L约60 cm，电阻R大约10 Ω，截面图如图甲所示．(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为________ mm.(2)实验室有如下器材：A．电流表(量程0.6 A，内阻约0.5 Ω)B．电流表(量程3 A，内阻约0.02 Ω)C．电压表(量程3 V，内阻约5 kΩ)D．滑动变阻器(1 750 Ω，0.3 A)E．滑动变阻器(15 Ω，3 A)F．蓄电池(6 V，内阻很小)G．开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(只填代号字母)．(3)将如图所示的实物电路补充完整．(4)金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是__________．计算中空部分截面积的表达式为S＝________．随堂演练·自主检测——突出创新性素养达标1．在测量阻值较小的金属丝的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )2．某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________ cm和________ mm.3．如图所示是一同学测量某导电液体电阻率的实物连线图．图中均匀的长直玻璃管内径为d，里面充满待测导电液体，玻璃管两端各装有一电极，电极距离为L.(1)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中导电液体用电阻R x表示．(2)在接通电路前，为保证器材安全，滑动变阻器的滑片P应移到最________(选填“左”或“右”)端．在电路调试时，该同学发现：闭合开关S1后，单刀双掷开关S2接到a 接点时电压表示数为4.5 V、电流表示数为180 μA；单刀双掷开关S2接到b接点时电压表示数为4.6 V、电流表示数为164 μA.正式测量时，为减小实验误差，单刀双掷开关S2应接到________(选填“a”或“b”)点．(3)该同学正确完成实验，测得该段液体的电阻R0，则该导电液体的电阻率的表达式为ρ＝________(用R0、L、d等表示)．4．实验：测量金属的电阻率关键能力·合作探究探究点一【典例示范】例1 解析：游标卡尺的读数为d＝12mm＋4× mm＝12.20 mm＝1.220 cm螺旋测微器的读数为h＝6.5 mm＋36.2×0.01 mm＝6.862 mm.答案：1.220 6.862(6.861～6.863均可)探究点二【典例示范】例2 解析：(1)电池组电动势为3 V，故电压表选择量程为0～3 V，即选择D；流过金属丝的最大电流约为I m＝＝0.5 A，故电流表选择量程为0～0.6 A，即选择C；为了方便调节，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的，即选择F.(2)待测金属丝的电阻约为5 Ω，则有＝＝800>＝＝40，故电流表应采用外接法；由于电压表的分流作用，使得电流表的示数大于实际通过待测金属丝的电流，根据欧姆定律可知，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏小．(3)螺旋测微器的精确值为0.01 mm，由图中螺旋测微器刻度可知金属丝的直径为d＝0.5 mm＋40.0×0.01 mm＝0.900 mm.(4)根据电阻定律R＝ρ，又S＝，联立可得ρ＝.答案：(1)D C F (2)外小(3)0.900 (4)探究点三【典例示范】例3 解析：(1)金属丝的长度为24.12 cm，直径为0.5 mm＋1.8×0.01 mm＝0.518 mm.(2)采用电流表外接法，由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流，从而电流表的测量值大于真实值，由R＝可知，电阻的测量值小于真实值．由R＝ρ，R＝，S＝πd2，可得ρ＝.(3)实物连接如图所示．答案：(1)24.12(24.11～24.13均可) 0.518(0.516～0.519均可) (2)偏小(3)图见解析探究点四【典例示范】例4 解析：(1)螺旋测微器的固定刻度读数为1 mm，可动刻度读数为12.5×0.01 mm ＝0.125 mm，所以最终读数为d＝1 mm＋12.5×0.01 mm＝1.125 mm.(2)电压表的量程为3 V，电源6 V，电路中的电流大约为I＝＝A≈0.3 A，所以电流表选择A.为便于调节且能够让电表读数较准确，本实验采用限流式解法，所以滑动变阻器选择E.(3)待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法，滑动变阻器可以采用限流式接法，实物连接如图：(4)根据R＝ρ，S＝π－S0＝－S0，则解得中空部分截面积的表达式为S＝，所以还需要测量的物理量是管线长度L.答案：(1)1.125 (2)A E (3)见解析(4)金属管线的长度L随堂演练·自主检测1．解析：金属丝的阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，D正确．答案：D2．解析：刻度尺的分度值为1 mm，要估读到0.1 mm，则该刻度尺的读数为60.10 cm.游标卡尺读数＝4 mm＋10×0.02 mm＝4.20 mm.答案：60.10 4.203．解析：(1)电路原理图如图所示．(2)接通电路前为保证电路的安全，应使滑动变阻器接入电路中的电阻最大，即滑片应移到最右端．分别使用内接法和外接法时电流表示数变化大，电压表示数变化小，说明电流表对示数影响较小，即电流表内阻远小于被测电阻，为减小误差应当采用电流表内接法，故接b点．(3)根据R0＝ρ及S＝π可得电阻率ρ＝.答案：(1)图见解析(2)右b(3)。

高中物理实验测定金属的电阻率教案篇一：河北省高中物理实验10测定金属的电阻率第二部分高中物理实验物理选修3-1实验10测定金属的电阻率1.学习伏-安法测电阻，掌握测定金属电阻率的方法。

2.复习螺旋测微器的使用。

3.研究由于电表的接入而造成的系统误差及克服方法。

伏特表，安培表，直流电源，滑动变阻器，螺旋测微器，米尺，金属电阻丝（50cm—100cm），电键及导线。

根据电阻定律，一段金属丝的电阻值:LR=（1）S其中L为金属丝长度，S为横截面积，为金属电阻率，这是一个用来表示物质电阻特性的物理量，电阻率反映了物质对电流阻碍作用的属性。

电阻率大则说明这种材料的导电性能差，电阻率小则说明这种物质的导电性能好。

如铜和铝的电阻率分别为0.017欧·毫米2/米和0.028欧·毫米2／米(在200C)，而绝缘体的电阻率非常大，其数量级一般都在1012-1022欧·毫米2/米之间。

例如常用的绝缘材料硬橡胶其电阻率为1019-1022欧·毫米2/米。

必须指出的是电阻率不仅与导体的材料有关，还和导体的温度有关。

一般温度升高时电阻率随之增大，从而使导体的电阻值变大。

这种效应在导体中通过电流使导体升温时尤为明显。

例如220伏，100瓦的白炽灯泡，其热电阻为484欧姆，而不通电时的冷电阻只有40欧姆左右。

从（1）式可导出RS（2）L由（2）式可以看出，如果测出某金属丝的长度、横截面积和对应的电阻值，就可以计算出这种材料的电阻率。

对于给定的电阻丝（实际上是一段合金电阻丝），我们用米尺量出其长度，用螺旋测微器测出它的直径代入公式S=D/4，然后计算出其横截面积，用欧姆定律R=U/I计算出电阻。

把测量出的物理量代入公式（2），可求出电阻丝的电阻率。

测电阻的方法是通过伏特表和安培表测出加在电阻丝两端的电压和流过电阻丝的电流，然后借助于欧姆定律间接求出的，所以称为“伏—安法测电阻”。

121.用螺旋测微器测金属丝直径可以提高测量的精确度，可以读到毫米的千分位。

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实验08 测定金属的电阻率一、实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法;2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法；3．会用伏安法测电阻,进一步测定金属的电阻率．二、实验原理由电阻定律R＝ρ错误!得ρ＝R错误!.金属导线的电阻R用伏安法测量,金属导线的长度l用毫米刻度尺测量，金属导线的横截面积S可由其直径d 算出,即S＝π错误!2，直径d可由螺旋测微器测出．三、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干．四、实验步骤1．直径测定: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，求出其平均值d,计算出导线的横截面积S＝错误!。

2．电路连接：按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路．3．长度测量:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l。

4．U、I测量：把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，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．拆去实验线路，整理好实验器材．（2018·长春质检)(1）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示，则金属丝的直径的读数是________。

实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)一、实验目的1．练习伏安法测电阻，并测出金属丝的电阻率。

2．练习使用螺旋测微器。

二、实验原理1．实验测定金属电阻率的理论依据是电阻定律。

2．金属丝的电阻值可以用伏安法测出。

3．金属丝的长度应用毫米刻度尺测定，金属丝的直径可以用螺旋测微器测定。

4．螺旋测微器的读数规则测量值＝固定刻度整毫米数(＋半毫米数)＋可动刻度读数(含估读)×0.01 mm。

三、实验电路电流表仍然外接，而滑动变阻器一般采用限流式接法即可，如图所示。

四、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表、直流电压表、滑动变阻器(0～50 Ω)、电池组、开关、导线、待测金属丝等。

五、实验步骤1．用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l，反复测量三次，并记录。

2．用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。

测量次数123平均值金属丝长l/m金属丝直径d/m3.4．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，记入记录表格内，断开开关S。

测量次数123电阻平均值电压U/V电流I/A电阻R x/Ω5.六、数据处理1．金属丝直径的测量(1)特别注意半刻度是否露出。

(2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。

(3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。

2．金属丝长度的测量(1)应测量接入电路中的有效长度。

(也要估读)(2)把3次测量结果求平均值作为长度l。

3．电阻R的测量(1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。

(2)图像法：可建立U-I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出电阻值R。

4．电阻率的计算将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝RSl＝πd2R4l中，计算出金属导线的电阻率。

2019高考物理复习实验08测定金属的电阻率学案新人教版实验08 测定金属的电阻率一、实验目的．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法；．掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法；．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．二、实验原理由电阻定律R＝ρlS得ρ＝RSl.金属导线的电阻R用伏安法测量，金属导线的长度l用毫米刻度尺测量，金属导线的横截面积S可由其直径d算出，即S＝πd22，直径d可由螺旋测微器测出．三、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干．四、实验步骤．直径测定：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，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S＝πd24.．电路连接：按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路．．长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.．U、I测量：把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，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.．拆去实验线路，整理好实验器材．某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示，则金属丝的直径的读数是________.已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20Ω.电源为干电池，电动势E＝4.5V，内阻很小．则图丁电路图中________电路为本次实验应当采用的最佳电路．但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏________.若实验所用的电流表内阻的准确值RA是已知的，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图丁中的________电路．此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx＝________．解析：螺旋测微器先读固定部分为0.5，可动部分可估读为38.0×0.01＝0.380，故总示数为：＝0.880；电流表量程为0.6A，则最小刻度为0.02，指针所示为0.42A；电流表量程为3V，最小刻度为0.1V，则读数为2.25V.因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法；同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的内阻约为5Ω，故采用电流表外接法误差较小，故选A；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小．因已知电流表内阻准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻；故应选B电路；待测电阻及电流表总电阻R＝UI，则待测电阻Rx＝R－RA＝UI－RA．答案：0.880 A 小 B UI－RA一、数据处理．在求R的平均值时可用两种方法用R＝UI分别算出各次的数值，再取平均值．用UI图线的斜率求出．．计算电阻率将记录的数据R、l、d的值代入电阻率计算式ρ＝RSl ＝πd2U4lI.二、误差分析．金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要之一．．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小．．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差．．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差．三、注意事项．先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量．．电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．．电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大．在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形为中空．为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙，则读数应记为________Ω.现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ：A．电源EB．电流表c．电流表D．最大阻值为10Ω的滑动变阻器R0E．开关S，导线若干请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图．先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量．在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R时，若的示数为I1，的示数为I2，则该金属导体的电阻R＝________.该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a.测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a＝________.用已经测得的物理量R、L、a等可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________.解析：多用电表读数为：6×1Ω＝6Ω；测量电路如图所示；由欧姆定律可知：I2r2＝R，解得R ＝I2r2I1－I2；螺旋测微器读数a＝5.5＋0.01×16.3＝5.663；导体的截面积为S＝34a2－34a22＝3316a2，则根据欧姆定律R＝ρLS，解得ρ＝33a2I2r216L I1－I2答案：6电路图见解析R＝I2r2I1－I2 5.663 33a2I2r216L I1－I2方法1 伏安法测电阻伏安法测电阻是电学实验的基础，是高考考查的热点，也是难点．它渗透在电学实验的各个环节中，如测未知电阻、测电阻率、测各种电表内阻等．特点：大内小外方法2 伏伏法测电阻若电压表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表和定值电阻来使用．如图甲所示，两电压表的满偏电流接近时，若已知的内阻R1，则可测出的内阻R2＝U2U1R1.如图乙所示，两电压表的满偏电流IV1≪IV2时，若已知的内阻R1，并联一定值电阻R0后，同样可得的内阻R2＝U2U1R1＋U1R0.方法3 安安法测电阻若电流表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使用．如图甲所示，当两电流表所能测得的最大电压接近时，如果已知的内阻R1，则可测得的内阻R2＝I1R1I2.如图乙所示，当两电流表的满偏电压UA2≫UA1时，如果已知的内阻R1，串联一定值电阻R0后，同样可测得的电阻R2＝I1R1＋R0I2.用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值，实验室提供如下器材：电池组E：电动势3V，内阻不计；电流表A1：量程0～15A，内阻约为100Ω；电流表A2：量程0～300μA，内阻为1000Ω；滑动变阻器R1：阻值范围0～20Ω，额定电流2A；电阻箱R2，阻值范围0～9999Ω，额定电流1A；开关S、导线若干．要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题：为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表________与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到________Ω，这样可以改装成一个量程为3.0V的电压表．在图中画出完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号．调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是________A，电流表A2的示数是________μA，测得待测电阻Rx的阻值是________.解析：把A2和R2串联起来充当电压表，此电压表量程为3V，R2＝3300×10－6Ω－1000Ω＝9000Ω.由图可知，电流表A1的示数为8.0A，电流表A2的示数是150μA，待测电阻阻值为Rx＝150×10－61000＋90008.0×10－3－150×10－6Ω＝191Ω.答案：A2 9000 电路如图8.0 150 191Ω方法4 半偏法测电表内阻半偏法近似测量电流表内阻．如图所示，测量电流表○A的内阻，操作步骤如下：①断开S2、闭合S1，调节R0，使○A表满偏为I0；②保持R0不变，闭合S2，调节R，使○A表读数为I02；③由上得RA＝R.半偏法近似测量电压表内阻．如图所示，测量电压表○V的内阻，操作步骤如下：①滑动变阻器的滑片滑至最右端，电阻箱的阻值调到最大；②闭合S1、S2，调节R0，使○V表示数指到满偏刻度．③断开S2，保持R0不变，调节R，使○V表指针指到满刻度的一半；④由上得RV＝R.电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻，实验室提供的器材如下：待测电压表○V，电阻箱R0，滑动变阻器R1，电源E，开关2个，导线若干．虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．根据设计的电路，写出实验步骤：__________________________________________.将这种方法测出的电压表内阻记为RV′，与电压表内阻的真实值RV相比，RV′______RV主要理由是_____________________________________.解析：由于R1的总阻值远小于测量电路总电阻，故控制电路采用分压式接法，电路图见答案．见答案．答案：实验电路图如图所示移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻．> 断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故RV′>RV方法5 “电桥”法测电阻在ab间接一灵敏电流计如图所示，当其读数为零时即Uab＝0，相当于ab间断路，此时φa＝φb,则有IR1＝I′R3，IR2＝I′R4，两式相除得R1/R2＝R3/R4即R1R4＝R2R3此时交叉电阻的乘积相等，所以知道其中任意三个电阻就可以求出第四个电阻的阻值．某同学利用如图所示的电路测量一微安表的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2；电阻箱Rz；电源E；单刀开关S1和S2.c、D分别为两个滑动变阻器的滑片．图按原理图将图中的实物连线．完成下列填空：①R1的阻值为________Ω．②为了保护微安表，开始时将R1的滑片c滑到接近图中滑动变阻器的________端对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置．最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势________．④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________Ω．写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_________________________________.解析：根据原理图，将图中的实物连线如图所示．①滑动变阻器R1在实验中为控制电路，且为分压接法，应选总阻值小的滑动变阻器，故R1的阻值为20Ω.②为了保护微安表，S1闭合时，微安表上的电压为零，小初高学习故开始时应将R1的滑片c滑到滑动变阻器的左端．③接通S2前后，微安表的示数保持不变，说明S2闭合后，没有电流流过S2，故B、D两点的电势相等．④实验过程中，由于测量电路，即由Rz、○μA、R2组成的电路的阻值很大，可认为测量电路两端的电压不变，故○μA与Rz互换后通过R2、Rz和○μA的电流不变，电路如图所示．由于B、D两点的电势相等，对于图甲，I1RμA＝I2R′I1Rz1＝I2R，即RμARz1＝R′R对于图乙，I1Rz2＝I2R′I1RμA＝I2R.即Rz2RμA＝R′R所以RμARz1＝Rz2RμA所以RμA＝Rz1Rz2＝2500×2601Ω＝2550Ω.提高测微安表内阻的精度，可减小系统误差，如调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程．答案：见解析图①20 ②左③相等④2550 调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程小初高学习。