11.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量人教版（2019）高中物理（必修第三冊(cè)）第十一章

電路及其應(yīng)用第一課時(shí)長(zhǎng)度的測(cè)量及測(cè)量工具的選用游標(biāo)卡尺的使用螺旋測(cè)微器的使用電流表的內(nèi)外接法伏安法測(cè)電阻學(xué)習(xí)目錄1.了解游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)及原理，會(huì)使用游標(biāo)卡尺測(cè)量長(zhǎng)度2.了解螺旋測(cè)微器的結(jié)構(gòu)及原理，會(huì)使用螺旋測(cè)微器尺測(cè)量長(zhǎng)度3.理解伏安法測(cè)電阻的原理，能分析電流表內(nèi)外接法的誤差。4.能分析滑動(dòng)變阻器的分壓接法和限流接法對(duì)電路的影響，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材正確的選擇接法。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.游標(biāo)尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法2.電流表的內(nèi)外接法的選擇3.伏安法測(cè)電阻的誤差分析學(xué)習(xí)重難點(diǎn)新課導(dǎo)入回顧與思考1：我們前面學(xué)習(xí)了影響電阻的因素，其中包括長(zhǎng)度、橫截面積、材料、溫度，電阻的決定式是怎樣的？思考2：利用這個(gè)公式能否測(cè)量導(dǎo)體的電阻率？需要測(cè)量哪些物理量？電阻率的表達(dá)式是怎樣的？導(dǎo)體的電阻R導(dǎo)體的長(zhǎng)度L導(dǎo)體的橫截面積S第一部分10分度游標(biāo)尺的原理、讀數(shù)方法1.金屬絲長(zhǎng)度的測(cè)量測(cè)量工具：毫米刻度尺（電阻絲總長(zhǎng)度約幾十厘米，可選用毫米刻度尺）；分度值1mm，可估讀到0.1mm；測(cè)量思路：測(cè)量接入電路的電阻絲有效長(zhǎng)度，多測(cè)幾次求取平均值。接入電路的有效長(zhǎng)度2.游標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)2.游標(biāo)尺的使用方法1、測(cè)量外徑外量爪（外側(cè)測(cè)量爪）用途：測(cè)量物體的外徑、長(zhǎng)度、寬度等外部尺寸。兩個(gè)外量爪貼合時(shí)，零刻度線對(duì)齊；測(cè)量時(shí)，外量爪卡住物體外側(cè)，確保與被測(cè)物體軸線垂直，讀取尺寸。2.游標(biāo)尺的使用方法2、測(cè)量?jī)?nèi)徑內(nèi)量爪（內(nèi)側(cè)測(cè)量爪）用途：測(cè)量物體的內(nèi)徑、槽寬等內(nèi)部尺寸。內(nèi)量爪的刀口設(shè)計(jì)較薄，可伸入孔或槽內(nèi)，通過(guò)擺動(dòng)找到最大讀數(shù)點(diǎn)，確保測(cè)量值為內(nèi)徑的真實(shí)尺寸2.游標(biāo)尺的使用方法3、測(cè)量深度深度尺用途：測(cè)量槽、孔的深度或臺(tái)階的高度。深度尺與主尺下端相連，隨游標(biāo)滑動(dòng)；測(cè)量時(shí)，主尺端面與物體表面貼合，深度尺插入槽內(nèi)，讀取深度值。2.10分度游標(biāo)尺的原理主尺

長(zhǎng)度10mm0.9mm游標(biāo)尺

長(zhǎng)度9mm刻度：主尺上的最小分度是1毫米，游標(biāo)上有10個(gè)等分度，總長(zhǎng)為主尺上的9毫米，則游標(biāo)上每一個(gè)分度為0.9毫米，主尺上一個(gè)刻度與游標(biāo)上的一個(gè)刻度相差0.1mm。精度：0.1mm1mm2.10分度游標(biāo)尺的原理思考：當(dāng)被測(cè)量的物體長(zhǎng)度為零時(shí)，游標(biāo)上的哪一根刻度線與主尺上刻度線相重合呢？游標(biāo)尺的0刻線與主尺的0刻線對(duì)齊2.10分度游標(biāo)尺的原理思考：當(dāng)被測(cè)量的物體厚度為0.1mm時(shí)，游標(biāo)尺向哪個(gè)方向移動(dòng)？移動(dòng)多少？游標(biāo)尺上第幾個(gè)刻線與主尺某刻線對(duì)齊2.10分度游標(biāo)尺的原理移動(dòng)方法：游標(biāo)尺向右移動(dòng)0.1mm，游標(biāo)尺上只有第一條刻度線與主尺上的1毫米刻度線重合，其余的刻度線都與主尺上的刻度線不重合。表示被測(cè)量的物體厚度為0.1mm。2.10分度游標(biāo)尺的原理思考：當(dāng)被測(cè)量的物體厚度為1.2mm時(shí)，游標(biāo)尺向哪個(gè)方向移動(dòng)？移動(dòng)多少？主尺上的哪一根刻度線與游標(biāo)上刻度線相重合呢？2.10分度游標(biāo)尺的原理思考：當(dāng)被測(cè)量的物體厚度為1.2mm時(shí)，游標(biāo)尺向哪個(gè)方向移動(dòng)？移動(dòng)多少？游標(biāo)尺上第幾個(gè)刻線與主尺某刻線對(duì)齊？游標(biāo)尺向右移動(dòng)1.2mm，游標(biāo)尺上第2個(gè)刻線與主尺某刻線對(duì)齊05.測(cè)量值=主尺整毫米數(shù)+

N×0.1mm(精度)主尺讀數(shù)：10mm

游標(biāo)尺讀數(shù)：3×0.1mm=0.3mm測(cè)量值=10mm+3×0.1mm=10.3mmN指游標(biāo)上第幾根線與主尺對(duì)齊3.10分度游標(biāo)尺的讀數(shù)方法第二部分20和50分度游標(biāo)尺的原理、讀數(shù)方法1.20分度游標(biāo)尺的原理主尺

長(zhǎng)度20mm1mm游標(biāo)尺

長(zhǎng)度19mm0.95mm刻度：主尺長(zhǎng)20mm，的最小分度是1毫米，游標(biāo)上有20個(gè)等分度，總長(zhǎng)為主尺上的19毫米，則游標(biāo)上每一個(gè)分度為0.95毫米，主尺上一個(gè)刻度與游標(biāo)上的一個(gè)刻度相差0.05mm。精度：0.05mm主尺

長(zhǎng)度50mm游標(biāo)尺

長(zhǎng)度49mm刻度：主尺長(zhǎng)度為50mm，最小分度是1毫米，游標(biāo)上有50個(gè)等分度，總長(zhǎng)為主尺上的49毫米，則游標(biāo)上每一個(gè)分度為0.98毫米，主尺上一個(gè)刻度與游標(biāo)上的一個(gè)刻度相差0.02mm。精度：0.02mm2.50分度游標(biāo)尺的原理3.20分度和50分度游標(biāo)尺的讀數(shù)方法測(cè)量值=主尺整毫米數(shù)+

N×0.1mm(精度)游標(biāo)卡尺分類主尺最小刻度（mm）游標(biāo)尺刻度總長(zhǎng)(mm)游標(biāo)最小分度(mm)精確度(mm)10分度190.90.120分度1190.950.0550分度1490.980.024.三個(gè)游標(biāo)卡尺的對(duì)比6.游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法首先看游標(biāo)尺總刻度確定精確度；接著看游標(biāo)尺零線，從主尺上讀出整毫米數(shù)；再看游標(biāo)尺（不計(jì)0刻度線）與主尺對(duì)齊線讀出小數(shù)；最后確定測(cè)量結(jié)果:注意：游標(biāo)卡尺都是根據(jù)刻線對(duì)齊來(lái)讀數(shù)的，所以都不再往下一位估讀。

即游標(biāo)卡尺不需要估讀測(cè)量值=主尺整毫米數(shù)+

N×0.1mm(精度)6.游標(biāo)卡尺的使用第三部分螺旋測(cè)微器的原理與讀數(shù)1.螺旋測(cè)微器構(gòu)造及作用螺旋測(cè)微器（又叫千分尺）是比游標(biāo)卡尺更精密的測(cè)量長(zhǎng)度的工具，用它測(cè)長(zhǎng)度可以準(zhǔn)確到0.01mm，測(cè)量范圍為幾個(gè)厘米。2.螺旋測(cè)微器測(cè)量原理螺旋測(cè)微器的精密螺紋的螺距是0.5mm0.5mm螺紋與螺距2.螺旋測(cè)微器測(cè)量原理螺旋測(cè)微器的精密螺紋的螺距是0.5mm，可動(dòng)刻度有50個(gè)等分刻度，可動(dòng)刻度旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)微螺桿可前進(jìn)或后退0.5mm，所以可動(dòng)刻度每一小格表示0.01mm。螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm03.1.先讀固定刻度：找到固定刻度左邊第一根主尺線（注意半刻度線有沒(méi)有露出來(lái)）：讀得4.5mm如果半刻度線沒(méi)有露出來(lái)那就是4.0mm055102.再讀可動(dòng)刻度:找到軸線與可動(dòng)刻度對(duì)齊的地方，讀數(shù)從下面起且要往后估讀一位。讀得9.2對(duì)應(yīng)的數(shù)值為：9.2×0.01mm=0.092mm3.把固定刻度讀數(shù)與可動(dòng)刻度讀數(shù)相加：4.5mm+0.092mm=4.592mm3.螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法讀數(shù)公式測(cè)量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)＋可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)05510可動(dòng)刻度半毫米刻度固定刻度3.螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法特別注意：1.可動(dòng)刻度的讀數(shù)必須估讀一位2.半毫米刻度是否漏出3.螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法4.讀數(shù)練習(xí)課堂小結(jié)長(zhǎng)度的測(cè)量導(dǎo)體長(zhǎng)度的測(cè)量毫米刻度尺的使用毫米刻度尺讀數(shù)時(shí)要估讀一位游標(biāo)卡尺的使用游標(biāo)卡尺的種類10分度精度0.1mm

50分度，精度0.02mm

20分度度精度0.05mm

游標(biāo)卡尺的原理讀數(shù)螺旋測(cè)微器

原理

讀數(shù)

原理：利用主尺與游標(biāo)尺的差值

固定刻度與可動(dòng)刻度通過(guò)螺紋連接

課堂練習(xí)【答案】C【答案】8.020/8.019/8.0212.060【答案】0.010(0.008~0.012)6.860(6.868~6.872)A11.3011.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量人教版（2019）高中物理（必修第三冊(cè)）第十一章

電路及其應(yīng)用第二課時(shí)金屬絲電阻率的測(cè)量第一部分測(cè)量電路與控制電路

1.實(shí)驗(yàn)原理在第一課時(shí)中我們學(xué)會(huì)了游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用方法，我們利用直尺和游標(biāo)卡尺或螺旋測(cè)微器就可以測(cè)量導(dǎo)線的長(zhǎng)度和直徑。通過(guò)上面的公式知道，要測(cè)量電阻率還要測(cè)量金屬絲的電阻，我們這節(jié)可就來(lái)學(xué)習(xí)測(cè)量電阻的方法。1.伏安法測(cè)電阻：電流表內(nèi)接法接法研究電流表內(nèi)接法ARxV電流表測(cè)量的是電阻的真實(shí)電流嗎

是的電壓表測(cè)量的是電阻的真實(shí)電壓?jiǎn)?/p>

不是的電壓表測(cè)量的是哪兩端的電壓

電流表和電阻串聯(lián)的電壓電流表和電阻串聯(lián)的電阻電壓與電流的比值，是那部分的電阻

什么條件下電阻的測(cè)量值與真實(shí)值更接近

誤差原因：電流表分壓總結(jié)：由

可知當(dāng)

時(shí)，誤差原因：電壓表分流電流表測(cè)量的是電阻的真實(shí)電流嗎

電壓表測(cè)量的是電阻的真實(shí)電壓?jiǎn)?/p>

電流表測(cè)量的是哪個(gè)電流

怎樣是電阻的測(cè)量值與真實(shí)值更接近

電壓與電流的比值，是那部分的電阻

不是的是的電壓表和電阻并聯(lián)的電流電流表外接法ARxV總結(jié)：由可知當(dāng)時(shí)，電壓表和電阻并聯(lián)的電阻2.伏安法測(cè)電阻：電流表外接法接法研究電流表內(nèi)、外接的選擇方法①直接比較法：當(dāng)Rx?RA時(shí)，采用內(nèi)接法，測(cè)量值偏大

當(dāng)Rx?RV時(shí)，采用外接法，測(cè)量值偏?、诠接?jì)算法“大內(nèi)偏大，小外偏小”.3.伏安法測(cè)電阻：電流表內(nèi)外接法的選擇方法③試觸法：如圖，把電壓表的可動(dòng)接線端分別試接b、c兩點(diǎn)，觀察兩電表的示數(shù)變化。

若電壓表的示數(shù)變化明顯，說(shuō)明電流表的分壓作用對(duì)電路影響大，所以應(yīng)選外接法.

若電流表的示數(shù)變化明顯，說(shuō)明電壓表的分流作用對(duì)電路影響大，應(yīng)

選用內(nèi)接法；3.伏安法測(cè)電阻：電流表內(nèi)外接法的選擇方法項(xiàng)目電流表內(nèi)接法電流表外接法電路結(jié)構(gòu)電流表與待測(cè)電阻串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在兩者兩端電壓表與待測(cè)電阻并聯(lián)，電流表串聯(lián)在干路中測(cè)量值計(jì)算

（偏大）

（偏?。┱`差原因電流表內(nèi)阻分壓導(dǎo)致電壓測(cè)量值偏大電壓表內(nèi)阻分流導(dǎo)致電流測(cè)量值偏大選擇標(biāo)準(zhǔn)

若

若記憶技巧大內(nèi)（大于用內(nèi)接法）小外（小于用外接法）4.伏安法測(cè)電阻：電流表內(nèi)外接法的比較5.滑動(dòng)變阻器的接法研究測(cè)量未知電阻時(shí)，需取同一電阻的多組電壓和電流值。此時(shí)可接入滑動(dòng)變阻器，能起到直接改變測(cè)量電阻的電流或電壓大小的作用，達(dá)到測(cè)多組數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)效果。那么，滑動(dòng)變阻器該如何接入電路呢？限流式接法

分壓式接法

目的：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得電阻有多組U、I數(shù)據(jù).5.滑動(dòng)變阻器的兩種接法5.滑動(dòng)變阻器限流式接法的特點(diǎn)當(dāng)滑片P處于A端：滑變接入阻值RP=0;待測(cè)電阻所分電壓最大，為U0；待測(cè)電阻的電流

當(dāng)滑片P處于B端：滑變接入阻值RP=Rmax；待測(cè)阻值所分電壓最小待測(cè)電阻的電流

滑片P在移動(dòng)過(guò)程中，待測(cè)電阻RX的電壓和電流變化情況:5.滑動(dòng)變阻器分壓式接法的特點(diǎn)滑片P在移動(dòng)過(guò)程中，待測(cè)電阻RX的電壓和電流變化情況:當(dāng)滑片P處于A端：滑變?nèi)孔柚礡max與Rx并聯(lián)

(RAP=0；RBP=Rmax與Rx并聯(lián))待測(cè)電阻所分電壓最大，為電源電壓U0；待測(cè)電阻的電流當(dāng)滑片P處于B端：滑變接入全部阻值Rmax，此時(shí)Rx被短路

(RAP=Rmax;RBP=0與Rx并聯(lián))待測(cè)阻值所分電壓最小，為0；待測(cè)電阻的電流為06.兩種接法的優(yōu)缺點(diǎn)1.限流接法:優(yōu)點(diǎn):電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、耗能少。缺點(diǎn)：電壓或電流不能從0變起、調(diào)節(jié)范圍小。2.分壓接法：優(yōu)點(diǎn):電壓或電流能從0調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍大。缺點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作不方便、耗能多。7.滑動(dòng)變阻器的接法選擇以下3種情況必須用分壓接法：(1)當(dāng)要求電壓或電流從0變起時(shí);(2)當(dāng)待測(cè)電阻的阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的總阻值時(shí);(3)當(dāng)采用限流接法，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)都不能保證電路的安全時(shí)。（注：當(dāng)兩種接法均可時(shí)，一般采用限流接法。）①滑動(dòng)變阻器的接法(1)當(dāng)采用限流接法時(shí)，選擇總電阻與待測(cè)電阻的阻值相接近的那一個(gè)。(2)當(dāng)采用分壓接法時(shí)，選擇總電阻小而額定電流大的那一個(gè)。②滑動(dòng)變阻器的選擇第二部分設(shè)計(jì)電路及實(shí)驗(yàn)過(guò)程1.儀表選擇的原則1.安全性原則：例如電壓表與電流表不能超過(guò)量程。2.精確性原則：例如電壓表與電流表的指針偏角不能過(guò)小，應(yīng)使其指針偏角不小于滿偏的1/3.3.方便性原則4.經(jīng)濟(jì)性原則2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)器材③實(shí)驗(yàn)器材螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺、

電壓表、電流表、定值電阻、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線、被測(cè)金屬導(dǎo)線、電池、滑動(dòng)變阻器。①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量金