测定金属的电阻率

说课：测定金属的电阻率

陈埠职高 王大国

一、教学内容：

1、本部分内容包括的知识点，它们在整体知识结构中的地位及前后联系

包括的知识点有：（1）螺旋测微器的使用和读数；（2）根据欧姆定律和电阻定律测定金属的电阻率。

本节介绍了高中物理中重要的基本测量仪器——螺旋测微器的使用和读数，它不仅是高考、会考的热点问题，也是学生走上社会必须掌握的一种基本测量工具。本实验是在学生具有的初中知识和实验技能，在高中学习的欧姆定律和电阻定律的基础上进行的，是欧姆定律和电阻定律的加深理解，也是对它们的巩固和应用。通过实验能使学生熟悉常用电学仪器的使用和读数，对学生进一步学习电路的基本知识和掌握电学实验的基本技能都有重要作用，同时也能使学生初步了解电学实验的电路设计和器材的选择。

2、知识内容反映的技能、能力及思想方法

本课为学生分组实验课，通过实验能反映学生的基础知识掌握情况及实验的基本技能。比如对常用电学仪器的使用和读数、实物电路的连接及动手操作的能力、螺旋测微器的正确使用和读数；在实验中能培养学生良好的实验习惯，利用实验室的环境对学生进行思想和品德教育，培养学生的严紧求实的科学态度。

3、教材的重点、难点，以及确定重难点的依据

本课时的重点有：（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。

本课时的难点有：（1）螺旋测微器的读数；（2）实验中的重要注意事项。

确定重点的依据：（1）测定金属的电阻率是本节课必须完成的教学任务，同时也是对欧姆定律和电阻定律理解的检测、应用和巩固；（2）螺旋测微器是一种重要的测量工具，其使用和读数是高、会考的热点，也是学生必须掌握的技能之一；（3）本节课为学生分组实验课，所以把对学生实验过程的指导也列入重点，因为在指导过程中有利于发现学生在实验时存在的问题，并及时予以解决。同时也有利于面向全体学生，分层进行教学，适时个别指导，有利于整体学生实验素质的提高。

1 图2 A Rx

甲 V

A Rx

乙 V 2009级教学案

学科 物理 编制人 万洪山 审核人 杨云波 教学案编号

课型 复习 课题 测定金属的电阻率

教学过程设计

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，用螺旋测微器测导线的直径，用伏安法测导线的电阻，根据电阻定律，金属的电阻率。

实验器材：被测金属导线、米尺、螺旋测微器、电流表、电压表、直流电源、电键、滑动变阻器导线若干。

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；

2.按图所示的电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路；

3.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.把滑动变阻器的滑动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，闭合电键K。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，记入记录表格内，断开电键K。 求出导线电阻R的平均值；

5.将测得R、L、d的值，代入电阻率计算公式中，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。

一、电阻的测量-----用伏安法测电阻：

用图甲所示电路测Rx阻值时，电压表示数为Rx两端电压，电流表示数为通过Rx的电流，IURx，实际电流表示数为IR+IV。测得Rx值比真值小。当Rv值越大，Iv越小，电流表示数越接近IR，当RV>>Rx时，测量值Rx比较准值。这种接法（电流表外接法）适宜测量 电阻。（填写较大或较小）

用图乙所示电路，测Rx值时，当Rx>>RA时，测量值比较准确。这种接法[电流表内接法]适宜测量 电阻。（填写较大或较小）

2 二、滑动变阻器两种电路接法的选择

滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取.

测定金属的电阻率

1、小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。

(1)图实-7-11甲是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图甲中画出。

(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图乙所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________(填“○”或“×”)表示的。

(3)请你选择一组数据点，在图乙上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________Ω。

2、 (1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图实-7-12所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为________mm。

图实-7-12

(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图实-7-13甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接。

图实-7-13

3、某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：

A．电流表(量程100 μA，内阻约2 kΩ)；

B．电流表(量程500 μA，内阻约300 Ω)；

C．电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ)； D．电压表(量程50 V，内阻约500 kΩ)；

E．直流电源(20 V，允许最大电流1 A)；

F．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，额定功率1 W)；

G．开关和导线若干。

电流表应选__________，电压表应选__________。(填字母代号)

该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：

图实-7-14

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

测定金属的电阻率

“测定金属的电阻率”实验是电学中的一个重要实验。做这个实验时用到电学中的仪表、器材较多，综合性较强，特别是对电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法、接线原理、读数规则、伏安法运用的掌握均有明确要求。

滑动变阻器在电路中接成限流式还是接成分压式?根据电路的连接方式，对电流表、电压表量程的选择，开关、滑动变阻器对电路的控制作用等均是对学生的能力要求。

许多题目并非都要求测金属的电阻率，而是测电阻，但都用到了这个实验中的器材和处理方法。值得学习者注意。

【重要知识提示】

1．实验目的

①掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法，滑动变阻器在电路中的两种常用连接方式。

②学会正确使用螺旋测微器，和掌握螺旋测微器的读数规则。

③掌握用伏安法测电阻的方法.

④测定金属的电阻率。

2．实验原理

根据欧姆定律和电阻定律。

电阻定律告诉我们，一段金属丝的电阻值

SLR ①

其中L是金属丝的长度，S是它的横截面积，ρ是金属的电阻率(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)。 米尺(最小刻度为毫米)、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝。

4．实验步骤

①用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d的平均值.

②将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用最小刻度为毫米的米尺测量接入电路的金属丝长度L(即有效长度)，反复测三次，求出平均值L

③依照图3—21所示的电路图用导线把器材连

好，并把滑动变阻器的阻值调至最大。

④电路经检查无误后，闭合开关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，记入记录表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值。

⑤将测得的R，L，d的值代入电阻率计算公式SLR=LRd42中，计算出金属导线的电阻率.