新课标人教版3-1选修三2.6《电阻定律》WORD教案10

实验：测定金属的电阻率（不要求用螺旋测微器测量金属丝的直径）考纲要求电阻和电阻定律电阻率与温度的关系 测定金属的电阻率（实验）知识梳理1.电阻定律1) 电阻：导体两端的电压与通过导体的电流的比值。

2) 定义式：U R I=，导体的电阻与电压、电流均无关。

3) 电阻定律：同种材料的导体，其电阻与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体的电阻与构成它的材料有关4) 公式：l R Sρ=，式中ρ为材料的电阻率，ρ由导体的材料和温度决定，一般地，金属材料的电阻率随温度升高而增大，（金属电阻温度计原理），半导体材料的电阻率随温度的升高而迅速减小，（热敏电阻）,某些合金的电阻率几乎不随温度而改变，（标准电阻）。

2. 测定金属的电阻率实验目的：1) 掌握电压表、电流表的使用和读数方法，滑线变阻器的使用2) 掌握测定电阻丝的直径的方法3) 伏安法测电阻的方法4) 测出金属的电阻率实验原理： 因24RS Ud l Ilπρ==，故需测出电压电阻丝两端的电压U 、流过电阻丝的电流I 、电阻丝直径d 和接入电路的电阻丝的长度l 等物理量。

实验步骤：1) 把电阻丝R 0接入电路中（如图8-4-1 ），分别用电压表和电流表测出金属丝R 0两端的电压U 和通过其中的电流I.2) 取一段新的电炉丝，在铅笔上紧密叠绕约30匝（如图8-4-2），用mm刻度尺量出宽度，除于匝数便是电炉丝的直径d.3) 把一段同规格的电炉丝接入电路，用mm 刻度尺量出其接入电路的长度l.4) 利用24RS Ud l Ilπρ==计算金属丝的电阻率。

5) 改变电阻丝的长度，再测两次，求出三次所得电阻率的平均值。

1，读数(1)用游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)测定某工件的宽度时，示数如图所示，此工件的宽度为___________mm 。

（2）．游标卡尺的主尺最小分度为1毫米，游标上有20个小的等分刻度。

用它测量一工件的内径，如图19-16所示.该工件的内径为___ _毫米。

2，误差来源分析（1）在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，下列做法正确的是：A.用米尺量金属丝的全长（测三次），求出平均值，然后接入电路中B.在铅笔上密绕金属丝30匝，量出宽度，除于匝数，得出金属丝的直径C.用伏安法测电阻时宜用安培表内接法，多次测量求出平均值D.实验中，通电时间不宜太长，电流不宜过大，尽量保持金属丝的温度不变（2）在做“测定金属丝的电阻率”的实验时，下列操作正确的是：A .若待测的金属导线是漆包线，应该用火烧去整条金属丝表面的漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，千万不可用小刀刮去表面漆皮。

B.用米尺反复3次测量导线的总长，求出平均值l,然后将导线接入电路中。

C.估计待测金属丝的电阻大小，选择合适的仪器和实验电路。

Ｄ．合上电键，不断增大变阻器接入电路的有效阻值，记录几组对应的电流和电压值，计算出导线的电阻Ｒ小结误差的来源分析：①直径的测量，②长度的测量，③测量电路中电流表及电压表的内阻对电阻测量的图8-4-1影响，通电电流大小，时间长短，致使电阻丝发热，电阻率随之变化3，电路的选择内接和外接（1）应该选哪种电路？（2）外接误差分析，内接误差分析小结：x Rx R >实验中应选取分压还是限流？4，仪表的选择，电路的设计例题3． 用伏安法较准确测定金属丝的电阻，已知金属丝的电阻约为3Ω，实验中要求金属丝的发热功率不超过0.75W ，有下列器材供选择A ．量程0.6A ，内阻0.5Ω的电流表B ．量程3A ，内阻0.01Ω的电流表C ．量程3V ，内阻6k Ω的电压表D ．量程15V ，内阻30k Ω的电压表E ．滑动变阻器全电阻100Ω，允许通过最大电流1AF ．6V 蓄电池G ．电键一个、导线若干电流表应选用______________；电压表应选用____________．（A 、C ）（1）要测量一根阻值约250Ω～400Ω的均匀电阻丝的电阻率，除毫米刻度尺、导线若干外还有下列器材供选择：A ．天平B ． 电键C ．电源（电动势为6V ）D ．滑动变阻器（电阻变化范围0～20Ω，允许通过的最大电流1A ）E ．滑动变阻器（电阻变化范围0~500Ω，允许通过的最大电流0.5A ）F ．电流表（量程0～30mA ，内阻约为0.3Ω）G ．电流表（量程0～0.5A ，内阻约为0.2Ω）H ．电压表（量程0～3V ，内阻约为1k Ω）I. 电压表（量程0～10V ，内阻约为10k Ω）（1）应选用的器材为（填代号）______________________________________.（2）画出此实验的电路原理图（电阻丝的电阻用字母Rx 表示）（2）.如图 8-4-8所示，Ｐ 是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管（其长度 l 为 50cm 左右，直径 D 为 10cm 左右），镀膜材料的电阻率ρ已知，管的两端有导电箍 M,N, 现给你米尺，电压表Ｖ，理想电流表Ａ，电源Ｅ，滑动变阻器Ｒ，电键Ｓ和若干导线，请设计一个测定末层厚度 d 的实验方案．(1)实验中应测定的物理量是：(2)在虚线框内用符号画出测量电路图(3)计算膜层厚度的公式是：5．数据处理的方式（1）为使待测电阻更精确，应采取哪些措施？求平均值用U---I 图像的斜率6，其它方式的探究，能不能不直接测电阻，找到电阻与导线长度，横截面积之间的关系？用控制变量的方法探究导体电阻与其它影响因素的定量关系。

练习1.为了判断一种电阻丝是什么材料的，要测出电阻丝材料电阻率．电阻丝直径不到1mm，取下一段长度1m多的电阻丝，多用电表初步测出它的电阻R约5Ω，然后再用伏安法精测．为此取来两节新的干电池还应在下列仪器中选取哪些?(1)A．电压表0～3V，内阻10kΩB．电压表0～15V，内阻50kΩC．电流表0～0.6A，内阻0.05ΩD．电流表0～3A，内阻0.01ΩE．滑动变阻器，0～10ΩF．滑动变阻器，0～100ΩG．学生用mm刻度的三角尺I．1m长的木制米尺J．2m长的钢卷尺（另外还有导线、开关等．）(2)应连接怎样的电路图．2．在测定金属的电阻率的实验中，用该金属制成的长约(0.8m，直径小于1mm的电阻丝，电阻约5Ω左右。

实验步骤如下：(1)用米尺测量接入电路部分的金属导线的长度，测三次，求出平均值L。

用叠绕法测出金属导线的直径d.(2)用伏安法测量金属导线的电阻R．试把图8-4-3中所给出的器材连成测量R的合适线路，图中安培表的量程为0.6A，内阻接近1Ω，伏特表量程为3V，内阻为几kΩ，电源的电动势为6V，变阻器的阻值为0Ω～20Ω。

要求在闭合电键前，变阻器的滑动触点应处于正确位置。

(3)用上面测得的L、d和R，根据电阻率的表达式ρ=______，算出所测金属的电阻率。

3．图8-4-4为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：(1)待测电阻R x（约100Ω）；(2)直流毫安表（量程0～10毫安，内阻50Ω）；(3)直流电压表（量程0～3V，内阻5kΩ）；图8-4-4(4)直流电源（输出电压4V ，内阻可不计）；(5)滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A ）；(6)电键一个，导线若干．根据器材的规格和实验要求，在实物图上连线．4． 有一电阻阻值在500Ω～1k Ω之间，额定功率为1/8W ，现用伏安法较准确的测定它的电阻值．实验中供选择的仪器有A ．量程20mA ，内阻20Ω的电流表．B ．量程0.6A ，内阻0.01Ω的电流表．C ．量程5V ，内阻10k Ω的电压表．D. 量程15V ，内阻25k Ω的电压表E ．全电阻为20Ω，允许通过电流2A 的滑线变阻器．F ．输出12V 左右的低压直流电源、电键、导线等．为了保护被测电阻不被烧坏，实验中电阻两端的电压应控制在___________V 以下，实验中应选用______________电流表．（填代号）控制电路应采用 接法。

5．测定一根粗细均匀的阻值约为几欧的金属丝的电阻率可供选择的实验器材如下：A ．伏特表（0~3伏，内阻3千欧）B ．伏特表（0 ~15伏，内阻20千欧）C ．安培表（0~ 0.6安，内阻1欧）D ．安培表（0~ 3安，内阻0.2欧）E ．滑动变阻器（0 ~20欧，I 额=1.00安）F ．滑动变阻器（0~ 100欧，I 额=0.60安）G ．6伏电池组H ．电键、导线若干①电路实验时应选用器材：______（填序号）②画出合理实验电路图再按图8-4-5所示实物连线。

6． 用伏安法测一段金属丝的电阻，所用的仪器如图所示，其中电压表的内阻约2K Ω，电流表的内阻约1Ω，滑动变阻器标有10Ω、1A ，蓄电池的电动势6.0V ，内电阻0.2Ω。

测得的数据如表所示：在坐标图上按所给的标度做出I-U 图象，并计算出电阻的大小是 ______．在图中将所给的器件用铅笔线代表导线连成实验电路。

7．某电压表的内阻在20～50k Ω之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测电压表（量程3V ）； 电流表（量程200μA ）； 电流表（量程5mA ）； 电流表（量程0.6A ）； 滑动变阻器R （最大阻值1k Ω）；电源ε（电动势4V ）；电键S 。

⑴所提供的电流表中，应选用______（填写字母代号）。

⑵为了尽量减小误差，要求测多组数据，画出符合要求的实验电路（其中电源和电键及其连线已画出）。

8．某装卸码头急需知道一大电磁铁所用铜导线的质量和长度，但不可拆开线圈，只知其直径为d ，某电工背袋里只有电池盒一个（内装2节2号电池），一只伏特表和一只安培表，和一本物理常用手册，请问他该怎样完成此任务？图8-4-5。