电学实验一测定金属的电阻率教学设计及学案完整版
测量金属丝的电阻率教案
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。
高中物理必修三实验一 测定金属的电阻率
高中物理必修三实验一测定金属的电阻率一、实验目的：1、练习使用电流表电压表及伏安法测电阻2、测定金属的电阻率二、实验原理：金属丝接入电路，用伏安法测金属的电阻R= ，又由电阻定律R= ，用螺旋测微器测得金属丝的直径d，用刻度尺测出金属丝的长度，得电阻率ρ= 。
三、实验器材：螺旋测微器、毫米刻度尺、电流表、电压表、开关及导线、待测金属丝，电源（学生电源）、滑动变阻器。
四、实验步骤：1、测直径:用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录。
2、连接电路：按实验原理中的电路图连接电路3、量长度：用测量接入电路中的待测金属丝的有效长度，重复测量3次并记录。
4、求电阻：把滑动变阻器的滑动触头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，闭合开关S。
改变滑动变阻器的滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关。
5、拆除电路，整理器材。
五、注意事项：1、金属丝直径的测量：为了方便测量，测直径应在导线连入电路前进行，并把三个不同位置的测量结果求平均值。
2、金属丝的长度测量：应测量接入电路拉直后的有效长度。
3、测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜过长，因为电阻率随温度而改变。
4、开关闭合器，滑动变阻器的阻值要调到最大。
六、误差分析：1、金属丝直径、长度的测量带来的误差（偶然误差）。
2、电流表外接带来的误差（系统误差）。
3、通电时间长、电流过大，都会导致电阻率发生变化。
（系统误差是）。
习题：2某小组同学通过实验测量金属丝的电阻率，现有的器材规格如下：A．待测金属丝电阻R x（大约10Ω），长度为LB．直流电流表A1（量程0～100mA，内阻约10Ω）C．直流电流表A2（量程0～0.6A，内阻约4Ω）D．直流电压表V （量程0～3V，内阻为3kΩ）E．定值电阻R0=3kΩF．直流电源（输出电压6V，内阻不计）G．滑动变阻器R（阻值范围0～5Ω，允许最大电流2A）H．开关一个、导线若干（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图1所示，读数为 mm．（2）根据器材的规格和实验要求，为了减小测量误差，直流电流表应选（填选项前的字母）（3）在如图2方框内画出实验电路图（要求电压和电流的变化范围尽可能大一些）．（4）某次测量中，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ= （用题中所给物理量的字母表示并忽略电表内阻的影响）。
实验 测定金属的电阻率
电学实验：测定金属的电阻率学案(2011.10.25)一、实验目的1．学会正确使用螺旋测微器．2．掌握伏安法测电阻的方法．3．测定金属的电阻率．二、实验原理1．把金属丝接入电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，利用R=U/I，得到金属丝的电阻．2．用米尺量得金属丝的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S．3．利用电阻定律R=ρl/S，得出金属丝电阻率的公式ρ=RS/l。
三、实验器材毫米刻度尺，螺旋测微器，直流电流表和直流电压表，滑动变阻器(阻值范围O～50 Q)，电池组，电键，被测金属丝，导线若干．四、实验步骤1．求导线横截面积S。
在准备好的金属丝上三个不同位置用螺旋测微器各测一次直径，求出其平均值d，S=πd2/4。
2．将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度(即有效长度)，反复测量三次．求出平均值L．3．按照原理图(如图所示)连好用伏安法测电阻的实验电路．4．把滑动变阻器调到最左端，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值和电压值记录在表格中，断开S，求出导线电阻R的平均值．‘5．数据处理：将记录的数据R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ=RS/l＝πd2U/4lI．6．整理仪器．五、注意事项1．为了方便，直径应在导线连入电路前测量，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行．2．被测金属丝的电阻值较小，须采用电流表外接法．3．电键S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至使小灯泡两端电压为0的位置．4．电流不宜太大，通电时间不宜太长，否则金属丝将要发热，温度升高，导致电阻率变化，造成误差．5．为了准确求出R的平均值，应多次测量作出I—U图象，利用图象求电阻．六、误差分析1．直径测量和长度测量造成的误差,因为公式ρ=RS/l＝πd2U/4lI可以看出，直径的测量造成的误差更大，因此要用螺旋测微器测量。
电学实验：测定金属的电阻率探究式导学类教学设计
学校：包头市百灵庙中学学科：高二物理编写人：史殿斌审稿人：第二章恒定电流实验二：测定金属的电阻率探究式导学类教学设计1．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）会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率。
（3）练习使用螺旋测微器2．实验原理把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据R x＝U/I计算金属丝的电阻R x，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度L，利用缠绕法用毫米刻度尺测出n圈金属丝宽度，求出金属丝的直径d，或者用螺旋测微器直接测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S= ；根据电阻定律公式，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝＝。
3．实验器材电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、、。
4．实验步骤(1)取一段新的金属丝紧密绕制在铅笔上，用测出它的宽度，除以圈数，求出金属丝的直径。
或者用直接测量金属丝的直径。
多次测量并取得平均值。
(2)按实验要求的电路图连接实验电路。
(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，多次测量并取得平均值。
(4)把滑动变阻器的滑动触头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。
(5)拆除实验电路，整理好实验器材。
5．数据处理（1）电阻R的值：方法一，平均值法：分别计算电阻值再求平均值；方法二，图像法：利用U－I图线的斜率求电阻。
（2）将测得的R x、L、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝＝中，计算出金属导线的电阻率。
6．注意事项(1)为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行。
(2)本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用。
(3)开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至。
(4)电流不宜太大，通电时间不宜，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大。
高考物理电学实验(一)--测定金属的电阻率(含解析)
测定金属的电阻率一、仪表的读数仪器精确度/倍率读数规则及注意事项螺旋测微仪0.01mm 读数规则:固定刻度上的毫米数(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度上与固定刻度水平线所对的刻度值(注意估读)×0.01mm注意事项:①若半毫米刻度线露出,需加0.5mm，②可动刻度要估读，③可动刻度上末位估读的“0”不能舍弃,小数点后一定有3位小数.游标卡尺10分度：0.1mm20分度：0.05mm50分度：0.02mm读数规则:主尺上的整毫米数+n(游标尺上第n条刻度线与主尺上某刻度线对齐)x精确度.注意事项:①游标卡尺不需要估读，②读数时主尺和游标尺所用单位要统一为mm,最后根据题目要求转换单位.电阻箱1⨯、10⨯、、100⨯1000⨯读数规则:转柄式电阻箱的读数方法是R=AX1000Ω+B×100Ω+C×10Ω+D×1Ω,其中A、B、C、D分别是箱面上转柄指示头所指示的数值.如图所示,读数为R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω.针对练习1.某同学利用10分度游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的长度和直径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为_________mm，测量结果如图1、2所示,该工件的长度为________cm,直径为_________mm.2.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,测量结果如图1,其读数为______mm,用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的内径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为______mm,测量结果如图2所示,此工件的直径为_______cm.3.现要测定一段粗细均匀的金属导体的电阻率，实验过程中螺旋测微器和电阻箱的测量结果分别如下:(1)螺旋测微器测量该金属导体的直径D,D测量结果如图1所示,由图1可知=_______mm；(2)由图2可知,电阻箱的读数为_______Ω.4.在以下每个图后面写出对应的读数（1）________cm，________mm.（2）_______mm，_____mm.（3）_______cm，________mm.（4）_______cm，_____mm.（5）___________mm.二、电流表、滑动变阻器接法的判断方法、测电阻的原理1.电流表的内外接法判断电路图判断方法测量值与真实值对比分析 内接法V A x R R R >测量值测得的是电流表和待测电阻的总阻值,因此真测x x R R >外接法V A x R R R <测量值测得的是电压表和待测电阻的并联电阻,因此真测x x R R >注意:电流表的内外接法的选择,也可采用试触法,即接头S 分别与a 、b 接触一下,电路如图 (1)若电流表示数“相对变化”明显,说明电压表分流作用强,待测电阻为大电阻,电流表采 用内接法;(2)若电压表示数“相对变化”明显,说明电流表分压作用强,待测电阻为小电阻,电流表采用外接法.2.滑动变阻器的两类接法电路图判断方法分压式接法（1）要求测量电路中的电压表、电流表的示数从零开始调节;（2）若采用限流接法,题目所提供的实验仪器、电表量程或电阻的最大允许电流不够; （3）滑动变阻器的阻值比待测电阻的一半还小.限流式接法（1）若待测电阻的阻值小于滑动变阻器的总阻值或相差不大,且电压、电流不要求从零可调; （2）当分压式接法和限流式接法均可使用时,考虑安装简便和节能因素,一般采用限流式接法.3.测电阻原理的判断技巧实验原理实验电路图判断技巧伏安法题干给出量程合适的电压表和电流表安安法题干缺少量程合适的电压表,但给出两个电流表且其中一个电流表的内阻已知,常用电流表代替电压表使用伏伏法题干缺少量程合适的电流表,但给出两个电压表且其中一个电压表的内阻已知，常用电压表代替电流表使用等效替代法题干中给出一个电阻箱和电流表或电压表,且出现保持滑片不动,通过调节电阻箱使得电流表或电压表的示数不变等关键字眼,一般属于替代法电桥法在定值电阻R和待测电阻xR中间桥接一个灵敏电流计,一般采用的是电桥法半偏法题干给出一个电阻箱和电流表或电压表,且出现调节滑动变阻器使电流表或电压表满偏，接着保持滑片不动,通过调节电阻箱使得电流表或电压表半偏等关键字眼,一般属于半偏法转换法题干中给出一个电流表、电压表、定值电阻和待测电阻、单刀双掷开关或开关与待测电阻串联,其中定值电阻的阻值、电压表或电流表内阻已知,一般属于转换法针对训练1.某兴趣小组的同学用下列实验器材设计了一个电路来比较精确地测量电阻x R (约3Ωk )的阻值.A.电压表1V ,量程为0～4V,内阻为6ΩkB.电压表2V ,量程为0～10V,内阻约为6ΩkC.滑动变阻器1R (0～100Ω),额定电流1AD.滑动变阻器2R (0～500Ω),额定电流0.2AE.定值电阻=0R 6ΩkF.电源电动势=E 12V,内阻很小G.开关S ,导线若干 要求实验中电表示数从零调节,可获得多组测量数据,且电表读数不能小于其量程的32, 测量结果尽量准确,实验操作方便.(1)由实验要求应选择的实验器材有____________________(填器材前面的字母序号)； (2)在虚线框内画出测量电阻的最合理电路图.(电路图上标明所用仪器的代号)(3)用已知量和测量量表示x R ,则表达式=x R ___________,说明式中各字母所表示的物理量__________________________________.2. 一根均匀的细长空心金属圆管，长度为L ,电阻R 约为5Ω,其横截面如图1所示.该金属的电阻率为ρ,因管线内径太小无法直接测量,某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d .(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D ,图2为螺旋测微器校零时的示数,用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm ,则所测金属管线外径=D ________mm.(2)为测量金属管线的电阻R ,取两节干电池，(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材: A.电流表0～0.6A,内阻约0.05Ω B.电流表0～3A,内阻约0.01Ω C.电压表0～3V,内阻约10Ωk D.电压表0～15V,内阻约50ΩkE.滑动变阻器,0～10Ω(额定电流为0.6A)F.滑动变阻器,0～100Ω(额定电流为0.3A)为准确测出金属管线阻值,电流表应选_____,电压表应选_____,滑动变阻器应选______.(填各仪器序号字母)(3)如图3所示,请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整.(4)根据已知的物理量(长度L 、电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U 、电流表读数I 、金属管线外径D ),则金 属管线内径表达式=d ___________________.3.从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表1A 的内阻1r ，要求方法 简捷，有尽可能高的精确度，并测量多组数据．器材（代号）与规格如下： 电流表1A ，量程10mA ，内阻待测（约40Ω）； 电流表2A ，量程500uA ，内阻=2r 750Ω； 电压表V ，量程10V ，内阻=3r 10Ωk 电阻1R ，阻值约为100Ω； 滑动变阻器2R ，总阻值约50Ω； 电池E ，电动势1.5V ，内阻很小； 电键K ，导线若干．（1）画出实验电路图：标明所用器材的代号．（2）若选取测量中的一组数据来计算1r ，则所用的表达式=1r ______________，式中各符号的意义是：______________________________________．4.为了测量量程为3V 的电压表V 的内阻（内阻约2000Ω），实验室可以提供的器材有： 电流表1A ，量程为0.6A ，内阻约0.1Ω；电压表2V ，量程为5V ，内阻约3500Ω； 变阻箱1R 阻值范围为0～9999Ω； 变阻箱2R 阻值范围为0～99.9Ω；滑动变阻器3R ，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A ； 电源E ，电动势6V ，内阻约0.5Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干．（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确． （2）写出计算电压表V 的内阻V R 的计算公式为=V R _______________．5.某电流表的内阻在0.1Ω﹣0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下： A ．待测的电流表1A （量程0.6A ）； B ．电压表1V （量程3V ，内阻约2Ωk ）； C ．滑动变阻器1R （最大电阻10Ω）； D ．定值电阻2R （阻值5Ω）； E ．电源E （电动势4V ） F ．电键S 及导线若干． （1）画出实验电路图；（2）如测得电压表的读数为U ，电流表的读数为I ，则电流表1A 内阻的表达式为：=A R ______________________.6.某一阻值不变的纯电阻元件（阻值在50Ω～100Ω之间），额定功率为0.25W ．要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有： 电流表1A ：量程为100mA ，内阻约为5Ω； 电流表2A ：量程为1A ，内阻约为0.5Ω； 电压表1V ：量程为6V ，内阻约为10Ωk ； 电压表2V ：量程为30V ，内阻约为50Ωk ； 滑动变阻器R ：0～10Ω，2A ； 电源（=E 9V ），开关，导线若干．（1）实验中应选用的电流表为 ，电压表为 ；（填入器材符号） （2）在虚线框内画出实验电路图；（3）测出的电阻值与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）．7.某物理实验小组的同学利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值．可选用的器材（代号）与规格如下：电流表1A （量程250mA ，内阻1r 为5Ω）； 标准电流表2A （量程300mA ，内阻2r 约为5Ω）； 待测电阻1R （阻值约为100Ω）； 滑动变阻器2R （最大阻值10Ω）；电源E （电动势约为10V ，内阻r 约为1Ω）； 单刀单掷开关S ，导线若干．（1）要求方法简捷，并能测多组数据，请在如图的方框中画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号．（2）需要直接测量的物理量是_______________________，用测的量表示待测电阻1R 的计算公式是=1R __________________.8.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(半偏法),实验室提供的器材如下:待测电压表V (量程3V,内阻约为3000Ω),电阻箱0R (最大阻值为99 999.9Ω),滑动变阻 器1R (最大阻值100Ω,额定电流2A),电源E (电动势6V,内阻不计),开关2个,导线若干. (1)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(2)根据设计的电路进行的实验步骤是:移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在的支路分压______(填写“最大”或“最小”)；闭合开关1S 、2S ,调节1R ,使电压表的指针_____(填写“满偏”或“半偏”)；保持滑动变阻器滑片位置不变,断开2S ,调节电阻箱0R ,使电压表的指针_________(填写“满偏”或“半偏”)读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为'V R ,与电压表内阻的真实值V R 相比,'V R _______V R(填“>”“=”或“<”).9.某同学利用图1所示电路测量一量程为3mA 的直流电流表的内阻A R (约为110Ω).提供的实验器材有:A.直流电源(电动势为1V,内阻不计)B.电阻箱(0～999.9Ω)C.滑动变阻器(0～5Ω,额定电流为3A)D.滑动变阻器(0～50Ω,额定电流为1A)(1)为了尽可能减小测量误差,滑动变阻器R 应选用___________(选填“C”或“D”).(2)根据图1所示电路,在图2中用笔画线代替导线,将实物间的连线补充完整. (3)主要实验步骤如下:Ⅰ.将电阻箱0R 的阻值调为零,滑动变阻器R 的滑片P 移到右端； Ⅱ.闭合开关S ,调节滑动变阻器R 的滑片P ,使电流表的示数为3mA ； Ⅲ.调节电阻箱0R ,使电流表的示数为1mA ，读出此时电阻箱的阻值1R ； Ⅳ.断开开关S ,整理好仪器.(4)已知=1R 208.8Ω,则电流表内阻的测量值为________Ω,由于系统误差,电流表内阻的测量值__________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.10.为了测量阻值范围在200Ω～300Ω之间的电阻x R 的阻值,实验室提供了如下器材: A.电阻箱R(阻值范围0～999.9Ω) B.毫安表(量程0～3mA ,内阻约100Ω) C.直流电源(电动势约3V,内阻不计) D.两个单刀单掷开关,导线足量(1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图1所示的实验电路,设计的操作步骤如下:①按电路图连好电路,闭合开关1S ,记下毫安表的读数；②断开1S ,闭合开关2S ,调节电阻箱R 的阻值,使毫安表的读数和①中相同,记下此时电阻箱的示数1R .假设该同学的设计合理,则待测电阻=x R ___________.(2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图2所示的实验电路,设计的操作步骤如下:①按电路图连好电路,将R 调到列最大,然后闭合1S 、2S ,调节R ,使毫安表达到满偏，记下此时电阻箱的示数2R ；②断开2S ,调节R ,仍使毫安表满偏,记下此时电阻箱的示数3R ,假设该同学的设计合理,则待测电阻=x R ____________.(3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的,不合理的是______,理由:_____________11.某实验小组为精确测量阻值约12Ω的电阻x R ,设计了如图所示的实验电路.实验室中可供使用的主要器材如下:电源E (电动势约为4.5V,内阻约1Ω) 定值电阻0R (阻值为20Ω)电压表1V (量程0～3V,内阻约3Ωk ) 电压表2V (量程0～15V,内阻约15Ωk ) 电流表A (量程0～200mA,内阻为1.5Ω) 滑动变阻器1R (阻值范围0～1Ωk ) 滑动变阻器2R (阻值范围0～20Ω)(1)图中电压表应选用_________；滑动变阻器应选用__________.(填器材代号) (2)实验小组的操作步骤如下:第一步,将滑动变阻器的滑片移到最右端,将1S 拨到位置1,闭合2S ,多次调节滑动变阻器,从电流表和电压表获得多组值,作出I U -图线,求得斜率1k ；第二步,将滑动变阻器的滑片移到最右端,将1S 拨到位置2,闭合2S ,多次调节滑动变阻器,从电流表和电压表获得多组值,作出I U -图线,求得斜率2k ；由此可求得=x R _______.(用题中所给物理量的符号表示)(3)在测出x R 的阻值后,若只将电路中的电压表拆除,该电路还可以测量电源的___________________(填“电动势”“内阻”“电动势和内阻”)12.某同学想测量铜的电阻率,他找到一根长1=L m 的铜丝,并用螺旋测微器测量铜丝的直径如图1所示.利用如图2所示的电路图测量铜丝的电阻x R ,其中有电阻箱z R (最大阻值为999.9Ω),滑动变阻器s R ,灵敏电流计G ,定值电阻Ω=k R 101,定值电阻Ω=12R ,电源E ,开关S .闭合开关S ,调节滑动变阻器s R 、电阻箱z R ,最终使得滑动变阻器0=s R 时,灵敏电流计的示数也为零,此时电阻箱z R 的阻值如图3所示.(1)该铜丝的直径=D __________mm ,电阻箱z R 的示数为___________Ω.(2)若在实验中发现电流从上往下流过电流计G ,此时应该_______(填“增大”或“减小”)电阻箱z R 的阻值,可使通过电流计G 的电流逐渐变为零.(3)待测铜丝的电阻=x R _______Ω(结果保留2位有效数字)(4)计算出铜丝的电阻率为__________Ω·m (结果保留2位有效数字)13.几位同学对一个阻值大约为600Ω的未知电阻进行测量,要求较精确地测量电阻的阻值. 有下列器材供选用:A.待测电阻x RB.电压表V (量程6V,内阻约3Ωk )C.电流表1A (量程20mA ,内阻约5Ω)D.电流表2A (量程10mA ,内阻约10Ω)E.滑动变阻器1R (0～20Ω,额定电流2A )F.滑动变阻器2R (0～2000Ω,额定电流0.5A )G.直流电源E (6V ,内阻约1Ω)H.多用电表I.开关、导线若干(1)甲同学用多用电表直接测量待测电阻的阻值,如图1所示。
测量金属丝的电阻率教案
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。
高中物理实验-测定金属的电阻率教案
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。
108测定金属的电阻率
求出的电阻值R = 229Ω 。
（保留3位有效数值）
（3）待测电阻是一均匀材料 制成的圆柱体，用游标为50分 度的卡尺测量其长度与直径， 结果分别如图2、图3所示。由
图可知其长度为 0.800cm ， 直径为 0.194cm 。
（4）由以上数据可求出
ρ= 8.46 102 m 。
一、明确实验目的、理解实验原理
1、实验目的： ⑴测定金属的电阻率； ⑵加深对电阻定律的理解。 ⑶练习使用螺旋测微器
2、实验原理： 据电阻定律公式： R L
s
可得金属的电阻率： R s L
因此，测出金属导体的长Ｌ，横截面积Ｓ和电阻Ｒ，便可
求出金属的阻率ρ。
用卷尺或米尺测出Ｌ
用螺旋测微器测出导体的直
（保留3位有效数值）
三、会设实验用待测导体的电阻 一般不大，远远小于电压表的内 阻，故采用电流表外接法。
V A
2、控制电路的设计：
在该实验中，滑动变阻器的分压、限流接 法一般均能满足要求，在两种均可选择的情况 下，首选限流接法。
四、清楚实验步骤
1、用螺旋测微器测出金属丝的直径ｄ，在三个不同位置测三次，求平
径ｄ，算出其横截面积Ｓ： S
1
d2
4
用伏安法测出导体的电阻Ｒ： R U
I
二、了解实验器材、能正确使用螺旋测微器
螺旋测微器、毫米刻度尺、电流表、 1、实验器材： 电压表、滑动变阻器、电键、低压直流电
源、被测电阻丝、导线 2、螺旋测微器的原理：
螺旋测微器（又叫千分尺） 用它测长度可以准确到0.01mm，测 量范围为几个厘米。
均值，代入公式 S 1 d2 算出截面面积Ｓ ；
4
2、按照电路图连接电路，由电流表测出通过金属丝的电流强度Ｉ，由
高中物理实验测定金属的电阻率教案
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。
自己高二物理学案--2.6-1实验 测金属的电阻率
实验 测定金属的电阻率实验目的：(1)掌握滑动变阻器在电路中的两种连接方式；掌握伏安法测量电阻阻值的原理和方法。
(2)学会正确使用螺旋测微器。
(3) 测定金属的电阻率。
实验原理：根据电阻定律L R Sρ=，只要测出金属导线的长度L 和它的直径d ，计算出导线的横截面积S ，用伏安法测量出金属导线的电阻R ，即可计算出金属导线的电阻率。
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. 按实验电路图连接好实物电路图；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，求其平均值L ；4. 将滑动变阻器的滑动片调节到适当（即使电路中电压表示数最小）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. 将测得的R 、L 、d 的值代入电阻率计算公式24RS d R L Lπρ==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)因为一般金属丝电阻较小，所以用外接法，而不是内接法。
(2)测L 时应测接入电路的电阻丝的有效长度．在金属导线的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d 。
(3)闭合开关前，应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置。
(4)多次测量U 、I ，先计算R ，再求R 平均值。
(5)电流不宜过大，通电时间不宜过长，否则电阻率要变化，安培表一般选0～0.6A 挡。
螺旋测微器的使用(1)构造：如图是千分尺的示意图(1)图中所标的各部分依次叫做：① 测砧 ；② 测微螺杆；③ 固定刻度；④ 可动刻度；⑤旋钮；⑥ 微调旋钮。
在测量时，当②快要接触被测物体时要停止使用 ⑤，改用 ⑥，目的是既可以保护仪器，又能保证测量结果准确。
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电学实验一测定金属的电阻率教学设计及学案
Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)教学设计
一、教学目的
1、掌握一种测定金属电阻率的方法
2、会使用螺旋测微器进行读数
3、培养理论联系实际的能力
二、学情分析：
学生对实验的兴趣较高，但往往缺乏认真的态度，同时初中的思维习惯还在头脑中作怪，把电表都当作理想的，这会成为学生正确连接电路以及分析数据的障碍，也会对实验中的误差分析形成干扰，因此在高三的实验复习中只要正确的引导，抓住学生对实验课的热情，有针对性地不断向学生强化各个电学实验的要点和注意事项。
三、教学方法
1、主体引导法：高三的实验复习课没有大多的时间给学生从基础开始复习实验，所以老师作为实验复习课的主体引导学生从知识的体系去复习。
2、讨论法：测量金属电阻率的实验电路设计有四种，通过讨论复习电流表的“内接法”、“外接法”、滑动变阻器的“分压式”、“限流式”接法，通过学生的讨论，加深学生对电路设计的掌握程度。
四、教学重点和难点
重点：伏安法测电阻
难点：实验电路的设计
五、教学过程
详见下页《电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)学案》
六、教学流程图
默写电阻定律公式，并提出问题：如何求电阻率
根据学生回答问题引出测量电阻率的原理。
根据原理，引出需要的准备知识。
根据原理设计电路图，确定实验步骤。
学生动手实验，并进行数据处理与误差分析。
例题讲解。
课后练习。
七、板书设计
电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)
1、实验目的
2、实验原理
螺旋测微器、游标卡尺的使用和读数
3、实验步骤
4、数据处理、误差分析
5、注意事项
电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)学案
一、实验目的：
(1)掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法，掌握滑动变阻器在电路中的两种常用的连接方式。
(2)学会使用螺旋测微器，并会读螺旋测微器的读数．
(3)理解伏安法测电阻的原理及如何减小误差．
(4)间接测定金属的电阻率．
二、实验原理：
由电阻定律R= 可知，金属的电阻率为ρ= ，因此，由金属导线的长度l、横截面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R= ，便可求出制成导线的金属的电阻率ρ = ．
三、实验前知识准备
1、螺旋测微器的构造原理及读数
1）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．
2）读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出.
测量值(毫米)＝ (毫米)＋×(毫米)
2、游标卡尺
1）常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10、20、50。
精度=1mm/等分刻度
2）读数：测量值＝＋×精度
3）读数练习：
A B C
3、伏安法测电阻
1）电流表的内外接法的比较
电流表内接法电流表外接法
电路图
误差原因电流表分压
U测＝U x＋U A
电压表分流
I测＝I x＋I V
电阻测量值R测＝
U测
I测
＝R x＋R A>R x
测量值大于真实值
R测＝
U测
I测
＝
R x R V
R x＋R V
<R x
测量值小于真实值
适用条件R A R x R V R x
口诀 (大电阻用内
接法测量，测量值偏大)
(小电阻用外接
法测量，测量值偏小)
2）内接法、外接法的电路选择
①阻值比较法：
②临界值计算法
R x<R V R A时，用电流表外接法；
R x>R V R A时，用电流表内接法．
③实验试探法：
C
4、滑动变阻器的限流接法和分压接法 (1)两种接法比较： 方式 内容 限流接法
分压接法
对比说明 两种接法电路图
串、并联关系不同
负载R 上电压调节
范围 RE
R ＋R 0
≤U ≤E 0≤U ≤E
分压接法调节范围大
负载R 上电流调节
范围 E
R ＋R 0
≤I ≤E R
0≤I ≤E R
分压接法调节范围大 闭合S 前触头位置
b 端 a 端
都是为了保护电路元件
①限流式接法适合测量阻值小的电阻(与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)。
因为R x 小，限流式中滑动变阻器分得电压大，移动滑动触头调节范围大。
②分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器的总电阻大)。
因为R x 大，分压式中R x 几乎不影响电压的分配，移动滑动触头电压变化明显，便于调节。
四、实验步骤
(1)用螺旋测微器在金属丝上的三个不同位置上各测直径一次，求出直径d 的平均值．
(2)用刻度尺测量连入电路的金属丝的长度l (以保证其测量长度为有效长度)，共测三次，再求出平均值．
(3)在右框设计电路图，按设计的电路连接实物，用伏安法测量电阻． (4)断开开关，拆除导线，整理好器材． (5)数据处理 五、数据处理
1．在求R 的平均值时可用两种方法
(1)用R ＝U I
分别算出各次的数值，再取平均值． (2)用U －I 图线的斜率求出．
2．计算电阻率：将记录的数据R 、L 、d 的值代入电阻率计算式
六、误差分析
1．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表内接法或者外接法，有系统误差．
3．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等也会带来偶然误差．
七、注意事项：由于金属丝通电后发热升温，
会使金属丝的电阻率变大．
八、例题讲解
1.在测量金属丝电阻率的实验中,已知电阻丝的电阻约为10Ω,现备有下列器材供选用:
A.量程是0～0.6 A,内阻是Ω的电流表
B.量程是0～3 A,内阻是Ω的电流表
C.量程是0～6 V,内阻是6 kΩ的电压表
D.量程是0～15 V,内阻是30 kΩ的电压表
E.阻值为0～1 kΩ,额定电流为0.6 A的滑动变阻器
F.蓄电池（6 V）
G.开关一个,导线若干
（1）为使测量结果尽量准确,电流表应选用 ,电压表应选用。
（只填字母代号）
（2）在下图设计出电路图,并用铅笔画线连接实验电路.
2.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求多测量几组数据，现备有以下器材:
A．电池组(3V，内阻1Ω)；
B．电流表(0～3A，内阻Ω)；
C．电流表(0～0.6A，内阻Ω)；
D.电压表(0～3V，内阻3kΩ):
E.电压表(0～15V，内阻15kΩ,)；
F.滑动变阻器(0～20Ω，额定电流1A)；
G.滑动变阻器(0～2000Ω，额定电流0.3A)；
H.开关、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”)，(3)设实验中，电流表、电压表
的某组示数如上图所示，图示中I=
A，U= V。
(4)为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，请按要求在方框中
的原理电路图。
画出测量待测金属导线的电阻R
x。