第6講實(shí)驗(yàn)：測定金屬的電阻率目標(biāo)定位1.掌握螺旋測微器的使用方法和讀數(shù)方法.2.學(xué)會利用伏安法測電阻，進(jìn)一步測出金屬的電阻率.1預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)梳理·識記·點(diǎn)撥

2課堂講義理解·深化·探究3對點(diǎn)練習(xí)鞏固·應(yīng)用·反饋預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

梳理·識記·點(diǎn)撥

1.電阻的定義式R＝___，電阻的決定式R＝____，金屬的電阻率ρ隨溫度的升高而

，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而______.2.滑動變阻器分壓、限流電路的選擇(1)下列兩種情況必須選擇分壓式：①待測電阻兩端的電壓要求從

調(diào)節(jié)；②滑動變阻器的總阻值比待測電阻

得多.(2)當(dāng)滑動變阻器阻值與待測電阻

或比待測電阻稍大，且不要求電壓從0調(diào)節(jié)，可用限流式接法.增大減小0小差不多大＞?。?.測金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)原理和器材(1)把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻R(R＝

).由于金屬絲的電阻較小，選擇電流表

法；由于不要求電壓必須從0調(diào)，所以一般可以選擇滑動變阻器

式接法.請在線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖.外接限流(2)用

測出金屬絲的長度l，用

測出金屬絲的直徑d，算出橫截面積S(S＝

).毫米刻度尺螺旋測微器5.測金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)器材螺旋測微器、毫米刻度尺、電壓表、電流表、定值電阻、開關(guān)及導(dǎo)線、被測金屬導(dǎo)線、電池、滑動變阻器.課堂講義

理解·深化·探究一、測定金屬電阻率實(shí)驗(yàn)操作1.實(shí)驗(yàn)步驟(1)測直徑：用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上三個不同位置各測一次直徑，并記錄.(2)連電路：按如圖1所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路.(3)量長度：用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度，反復(fù)測量3次，并記錄.圖1(4)求電阻：把滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)S.改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S.(5)拆除實(shí)驗(yàn)電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材.2.數(shù)據(jù)處理電阻R的數(shù)值可用以下兩種方法確定：(1)計算法：利用每次測量的U、I值分別計算出電阻，再求出電阻的平均值作為測量結(jié)果.(2)圖象法：可建立I－U坐標(biāo)系，將測量的U、I值描點(diǎn)作出圖象，利用圖象的斜率來求出電阻值R.3.實(shí)驗(yàn)注意事項(1)因一般金屬絲電阻較小，為了減少實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，必須選擇電流表外接法.(2)本實(shí)驗(yàn)若用限流式接法，在接通電源之前應(yīng)將滑動變阻器調(diào)到阻值最大狀態(tài).(3)測量l時應(yīng)測接入電路的電阻絲的有效長度(即兩接線柱之間的長度)；在金屬絲的3個不同位置上用螺旋測微器測量直徑d.(4)電流不宜過大(電流表用0～0.6A量程)，通電時間不宜太長，以免電阻率因溫度升高而變化.二、螺旋測微器的原理及讀數(shù)方法1.構(gòu)造：如圖2所示，B為固定刻度，E為可動刻度.圖22.原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為

0.5mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.5mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.01mm，即螺旋測微器的精確度為0.01mm.讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺.3.讀數(shù)：(1)測量時被測物體長度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出，不足半毫米部分由可動刻度讀出.(2)測量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm).注意：(1)以毫米為單位時，小數(shù)點(diǎn)后面要有三位有效數(shù)字，特別是最后一位估讀數(shù)字為零時，不能省略.圖3(2)在讀數(shù)時注意半毫米刻度線是否已露出例如(如圖3所示)甲圖讀數(shù)為：2mm＋32.0×0.01mm＝2.320mm乙圖讀數(shù)為：13.5mm＋37.0×0.01mm＝13.870mm.例1

在測定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：待測金屬絲：Rx(阻值約4Ω，額定電流約0.5A)；電壓表：V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電流表：A1(量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω)；電流表：A2(量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω)；電源：E1(電源電壓為3V)；電源：E2(電源電壓為12V)；滑動變阻器：R(最大阻值約20Ω)；螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線.(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖4所示，讀數(shù)為_______________________mm.解析

螺旋測微器的讀數(shù)為：1.5mm＋27.3×0.01mm＝1.773mm.圖41.773(1.771～1.775均正確)(2)若滑動變阻器采用限流式接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選________，電源應(yīng)選________(均填器材代號)，在虛線框中完成電路原理圖.解析

在用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，為使測量盡量精確，則電流表、電壓表指針需達(dá)到半偏以上，又因待測電阻絲的額定電流為0.5A，所以電流表選A1，電源選E1即可.電路原理圖如圖所示.答案

A1

E1電路原理圖見解析圖例2在測定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，金屬絲長約0.8m，直徑小于1mm，電阻在5Ω左右，實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)用米尺測量金屬絲的長度，測三次，求出平均值l，在金屬絲的不同位置用________測量直徑，求出平均值d.解析金屬絲的直徑用螺旋測微器測量.答案

見解析(2)用伏安法測量金屬絲的電阻R.試把圖5中所給的器材連接成測量R的合適的電路.圖中電流表的量程為0～0.6A，內(nèi)阻接近1Ω，電壓表的量程為0～3V，內(nèi)阻為幾千歐，電源的電動勢為6V，滑動變阻器的阻值為0～20Ω，在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)處于正確位置.圖5解析

連電路圖時，由于被測金屬絲的電阻值較小，因此應(yīng)采用電流表外接法，并且滑動變阻器采取限流式接法，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)處在最大阻值處.答案

見解析(3)用上面測得的金屬絲長度l、直徑d和電阻R，可根據(jù)電阻率的表達(dá)式ρ＝________算出所測金屬的電阻率.答案

見解析對點(diǎn)練習(xí)

鞏固·應(yīng)用·反饋在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖6所示，用米尺測出金屬絲的長度l，金屬絲的電阻大約為5Ω，先用伏安法測出金屬絲的電阻R，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率.圖6(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為_____________mm.解析

從螺旋測微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度線已經(jīng)露出來，因此主尺上應(yīng)讀0.5mm，可動刻度上接近第18個刻度線，可以估讀0.180mm(或0.179mm)，所以該金屬絲直徑應(yīng)為0.5mm＋0.180mm(或0.179mm)＝0.680mm(或0.679mm).0.680(或0.679)(2)為此取來兩節(jié)新的干電池、開關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材：A.電壓表0～3V，內(nèi)阻10kΩB.電壓表0～15V，內(nèi)阻50kΩC.電流表0～0.6A，內(nèi)阻0.05ΩD.電流表0～3A，內(nèi)阻0.01ΩE.滑動變阻器，0～10ΩF.滑動變阻器，0～100Ω①要求較準(zhǔn)確地測出其阻值，電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選________，滑動變阻器應(yīng)選________.(填序號)②實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)的實(shí)物接線如圖7所示，請指出該同學(xué)實(shí)物接線中的兩處明顯錯誤.錯誤1：

______________________.錯誤2：

______________________.圖7解析

①由電路圖知電源是兩節(jié)干電池，電動勢是3V，用3V量程的電壓表，故選A；因?yàn)殡娮杞z的電阻大約為5Ω，如果把3V的