实验：导体电阻率的测量(最新教案)
实验：导体电阻率的测量【教学目标】1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。
2．掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。
3．学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。
【教学重难点】1．掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。
2．学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。
【教学过程】一、复习提问、新课导入教师：回顾上节课的内容1．电阻定律R=ρls2．导体的电阻率ρ=RSl反映材料导电性能好坏的物理量。
【提问】如何测量导体的电阻率？根据公式，需要测量哪些物理量？学生回答：①测量导体的长度。
②测量导体的横截面积。
③测量导体的电阻。
【提问】这写物理量分别用哪些工具测量？怎样测量？①测量导体的长度。
（刻度尺）②测量导体的横截面积。
（刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器）③测量导体的电阻。
（伏安法）二、新课教学（一）长度的测量及测量工具的选用1．游标卡尺（1）游标卡尺结构及使用方法介绍（图片加flash动画）（2）原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。
不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm。
（3）精度：对应关系为10分度0.1mm，20分度0.05mm，50分度0.02mm。
（4）读数方法：若用??表示由主尺上读出的整毫米数，??表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为：（??＋??×精度）mm。
2．游标卡尺的使用读数=主尺整mm值+精确度×游标尺的对齐刻度数（1）首先要弄清该尺的精度。
（2）接着从主尺上读出整毫米数。
（3）再从游标尺上读出不足1毫米的长度值。
（4）最后确定测量结果。
注意：不需估读！【练习】1.游标卡尺的主尺最小分度为__________，图1尺的精度是__________mm，读数是__________mm；图2中的精度是__________mm，读数是__________mm。
2.读出以下各游标尺的测量值3.游标卡尺读数练习（1）螺旋测微器结构及使用方法介绍（图片加flash动画）（3）读数方法：测量值（mm）＝固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露出）＋可动刻度数（估读一位）×0.01（mm）。
（4）使用方法①测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。
②在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。
③读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。
④当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合，将出现起点误差，应加以修正，即在最后测长度的读数上去掉起点误差的数值。
4．螺旋测微器读数练习【练习】1.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示。
该工件的直径为________cm，高度为________mm。
2．某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm。
（二）金属丝电阻率的测量1．实验原理由电阻定律??=/??，得??=/??2．物理量的测量教师引导：结合前面所学的游标卡尺及螺旋测微器，思考，还有其他方法测量金属丝的直径吗？（1）总结出需要的实验器材：被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（2）实验步骤：①直径测定。
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，计算出导线的横截面积S＝πd24②电路连接按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
③长度测量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。
④U、I测量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，记入表格内，断开开关S。
⑤拆去实验线路，整理好实验器材。
3．数据处理（1）在求R x的平均值时可用两种方法①用R x=UI分别算出各次的数值，再取平均值。
②用UI图线的斜率求出。
（2）计算电阻率将记录的数据R x、l、d的值代入电阻率计算式ρ=R x Sl =πd2U4lI。
4．误差分析（1）金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一。
（2）采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小。
（3）金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。
（4）由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。
5．注意事项（1）本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。
（2）实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。
（3）测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值。
（4）测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。
（5）闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置。
（6）在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大（电流表用0～0.6 A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
（7）求R x的平均值时可用两种方法：第一种是用R x＝UI算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象（UI图线）来求出。
若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑。
三、课堂练习1．（多选）在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是（）A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C．用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变答案：AC解析：实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法。
故A．C操作错误。
2．（1）如图甲、乙所示的两把游标卡尺，它们的游标尺分别为9mm长10等分、19mm长20等分，则读数依次为________mm、________mm。
甲乙（2）使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝的直径是________mm。
答案：（1）17.5 23.35 （2）2.140解析：题图甲读数：整毫米是17，不足1毫米数是5×0.1mm＝0.5mm，最后结果是17mm＋0.5mm＝17.5mm。
题图乙读数：整毫米是23，不足1毫米数是7×0.05mm＝0.35mm，最后结果是23mm＋0.35mm＝23.35mm。
（2）固定刻度示数为2.0mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为14.0，最后的读数：2.0mm＋14.0×0.01mm ＝2.140mm。
3．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。
测量3次，求出其平均值l。
其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm。
用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值D。
其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm。
甲乙（2）采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。
电阻的测量值比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。
最后由公式ρ＝________计算出金属丝的电阻率（用直接测量的物理量表示）。
（3）请你根据电路图在实物图中进行实物连线。
（电流表选0.6A量程，电压表选3V量程）答案：（1）24.12～24.14 0.515～0.518（2）偏小πd 2U4lI（3）见解析图解析：（1）金属丝的长度为24.12～24.14cm直径读数为0.515～0.518mm。
（2）采用安培表外接法，由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流，从而电流表的测量值大于真实值，由R=UI可知，电阻的测量值小于真实值。
由R=ρlS ，R=UI，S＝14πd2，可得ρ=πd2U4lI。
（3）实物连接如图所示。
4．现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，电阻丝的阻值R x≈0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A。
现提供如下器（1）下面四位同学分别设计的“测量部分”的电路，你认为合理的是________。
A BC D（2）实验中滑动变阻器应该选择________（选填“R1”或“R2”），并采用________接法。
（3）根据你在（1）、（2）中的选择，在图中完成实验电路的连接。
（4）实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L，直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________。
（5）用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图所示，则该电阻丝的直径D＝________mm。
答案：（1）C （2）R1分压（3）见解析图（4）πD 24L (UI−R0)（5）1.205（±0.002）解析：（1）电阻丝R x两端的最大电压U＝IR x＝0.25V，比电压表量程小得多，需要串联一分压电阻，即串联一标准电阻R0，此时R0＋R x<√R V R A，电流表采用外接法，选项C正确。
（2）滑动变阻器若选用R2或采用限流接法，调控范围小，应选择R1，并采用分压接法。
（3）根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图所示。
（4）待测电阻R x＝UI －R0，由电阻定律得R x=ρLSR x，联立解得ρ=πD24L(UI−R0)。
（5）螺旋测微器的读数为1mm＋0.01×20.5mm＝1.205mm。
11.3实验导体电阻率的测量(解析版)
11.3实验导体电阻率的测量(解析版)11.3 实验导体电阻率的测量（解析版）实验名称：导体电阻率的测量实验目的：通过实验测量导体的电阻率，了解电阻率的概念与测量方法。
实验器材：导线、电源、滑动变阻器、电流表、电压表、导体样品实验原理：导体的电阻率可以通过以下公式计算得出：ρ = (R * A) / L其中，ρ为电阻率，R为电阻，A为导体横截面积，L为导体长度。
实验步骤：1. 准备实验所需器材与导体样品。
2. 搭建电路，将滑动变阻器、电流表和电压表连接于电源和导体样品之间，确保电路连接无误。
3. 通过滑动变阻器调节电流的大小，记录电流值I和电压值V。
4. 更换不同的导体样品，重复步骤3，记录不同导体样品的电流和电压值。
5. 根据测得的电流和电压值，计算出不同样品的电阻率。
6. 分析实验数据，得出结论。
实验数据记录与计算：样品1：电流值I1 = 2A电压值V1 = 5V导体长度L1 = 10cm导体横截面积A1 = 2cm²样品2：电流值I2 = 1A电压值V2 = 3V导体长度L2 = 15cm导体横截面积A2 = 3cm²样品3：电流值I3 = 3A电压值V3 = 8V导体长度L3 = 8cm导体横截面积A3 = 1cm²计算导体电阻率：样品1：R1 = V1 / I1 = 5V / 2A = 2.5Ωρ1 = (R1 * A1) / L1 = (2.5Ω * 2cm²) / 10cm = 0.5Ω·cm样品2：R2 = V2 / I2 = 3V / 1A = 3Ωρ2 = (R2 * A2) / L2 = (3Ω * 3cm²) / 15cm = 0.6Ω·cm样品3：R3 = V3 / I3 = 8V / 3A = 2.67Ωρ3 = (R3 * A3) / L3 = (2.67Ω * 1cm²) / 8cm = 0.3337Ω·cm实验结果与结论：通过实验测得样品1的电阻率为0.5Ω·cm，样品2的电阻率为0.6Ω·cm，样品3的电阻率为0.3337Ω·cm。
导体电阻率的测量教案
导体电阻率的测量教案以下是一份关于导体电阻率测量的教学教案：师：同学们，今天我们来学习一个很重要的实验，导体电阻率的测量。
大家知道什么是电阻率吗？生：好像是跟导体的某种特性有关吧。
师：对啦，电阻率就是用来表示各种物质电阻特性的物理量。
那我们怎么测量导体的电阻率呢？生：是不是要用一些仪器呀？师：没错，我们会用到一些常见的电学仪器。
那首先我们得有一个导体吧。
生：对呀。
师：那大家想想，我们选什么样的导体比较好呢？生：要不就用一根金属丝吧。
师：好主意，那我们就用金属丝。
那接下来我们怎么测它的长度呢？生：可以用尺子量呀。
师：嗯，不错。
那它的直径呢？生：这个好像不太好直接量。
师：哈哈，这时候我们可以用一个特殊的工具，螺旋测微器，它可以很精确地测量直径哦。
生：哦，原来如此。
师：那电阻怎么测呢？生：可以用欧姆表吧。
师：嗯，欧姆表可以测，但我们这次要用更精确的方法，伏安法。
谁来说说伏安法是怎么回事呀？生：就是用电压表测电压，电流表测电流，然后根据公式算出电阻。
师：非常棒！那我们就开始做实验吧。
大家先把仪器连接好。
（学生动手连接仪器）师：都连好了吗？我们开始测量数据啦。
（学生进行测量，记录数据）师：好啦，数据都有了吧。
那我们根据这些数据怎么算出电阻率呀？生：根据公式吧。
师：对的，我们根据相应的公式就可以算出电阻率啦。
大家算一算。
（学生计算）师：都算出来了吧，这就是我们这个导体的电阻率啦。
通过这次实验，大家对电阻率的测量有更清楚的认识了吧。
生：嗯，清楚多了。
11.3.1实验：导体电阻率的测量课件2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)
的长度时，测的不是电阻丝总长度，而是接入电路的有效长度。
学习目标
新知学习
课堂总结
3.电阻丝直径的测量
（1）用刻度尺测量→放大法
累积法:取一段新的电阻丝，在圆柱形物体上紧密缠绕，
用分度值为1 mm的刻度尺测出总宽度D，再除以圈数n，
便可以提高电阻丝直径的测量精度。
学习目标
新知学习
课堂总结
（2）用游标卡尺或螺旋测微器测量
4.使用
实验2 金属丝电阻率的测量
2
实验思路：ρ= 4 ；物理量的测量；数据分析；误差分析
（2）用游标卡尺的内测量爪测
量小圆管的内径、槽的宽度等。
学习目标
新知学习
课堂总结
5.注意事项
（1）使用前对游标卡尺进行零对齐校正。
（2）移动游标尺不能用力过猛。
（3）读数时，应通过紧固螺丝钉将游标尺锁定于主尺。
（4）对游标尺的末位数不要求再作估读，如果遇到游标尺上没有一根刻度线
与主尺刻度线对齐的情况，则选择最靠近的一根刻度线读数，有效把数字的
③把固定刻度读数与可动刻度读数相加：
被测物体的长度为：6.5mm+22.5×0.01mm=6.725mm
学习目标
新知学习
课堂总结
总结螺旋测微器读数方法：
找到固定刻度最靠近标尺的线
（注意半刻度）（单位mm）
被测物体长度 = 固定刻度读数（mm）+ 可动刻度读数×0.01mm
找到轴线与可动刻度对齐的地方，
第十一章 电路及其应用
第3节 课时1
实验：导体电阻率的测量
初中我们都学过长度的测量，还记得测量工具是什么？
如果要测量一个微小量，该如何测量呢，比如测量金属
2024秋季人教版高中物理必修第三册第十一章电路及其应用《实验导体电阻率的测量》
教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第三册第十一章电路及其应用《实验：导体电阻率的测量》一、教学目标（核心素养）1.物理观念：理解电阻率的概念及其与导体材料、温度等因素的关系，掌握测量导体电阻率的基本原理和方法。
2.科学思维：通过设计并实施电阻率测量实验，培养学生的实验设计、数据收集与分析能力，以及运用物理规律解决实际问题的能力。
3.科学探究：经历电阻率测量的全过程，包括实验设计、实验操作、数据处理和结果分析，体验科学探究的乐趣和严谨性。
4.科学态度与责任：培养学生的实验安全意识，形成尊重实验数据、实事求是的科学态度，同时了解电阻率测量在科技领域的应用价值。
二、教学重点•电阻率的概念及其物理意义。
•电阻率测量实验的设计与实施，包括实验原理、实验步骤和数据处理方法。
三、教学难点•理解电阻率与导体材料、长度、横截面积及温度的关系。
•准确测量导体电阻、长度和横截面积，并正确计算电阻率。
四、教学资源•多媒体课件（包含电阻率概念讲解、实验演示视频等）。
•实验器材（如电源、导线、电流表、电压表、电阻箱、游标卡尺、螺旋测微器、待测导体样品、温控装置等）。
•教科书、教辅资料及学生预习材料。
•实验报告模板和数据处理软件（如Excel）。
五、教学方法•讲授法：讲解电阻率的概念、物理意义及测量原理。
•演示法：通过多媒体或实物演示电阻率测量实验的过程，帮助学生理解实验步骤和注意事项。
•实验法：引导学生分组设计并实施电阻率测量实验，体验科学探究的过程。
•讨论法：组织学生讨论实验过程中遇到的问题和解决方案，促进知识共享和思维碰撞。
六、教学过程导入新课•生活实例引入：展示不同材料制成的导线（如铜线、铝线、铁线等），提问“为什么不同材料的导线在相同条件下电阻不同？”引导学生思考电阻与材料的关系，引出电阻率的概念。
•问题引导：提问“如何测量导体的电阻率？”激发学生探究兴趣，进入新课学习。
新课教学1.电阻率概念讲解：•定义电阻率，解释其物理意义，即反映材料导电性能的物理量。
实验：导体电阻率的测量-教案
实验：导体电阻率的测量【教学目标】1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。
2．掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。
3．学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。
【教学重难点】1．掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。
2．学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。
【教学过程】一、复习提问、新课导入教师：回顾上节课的内容1．电阻定律??=??????2．导体的电阻率??=???? ??反映材料导电性能好坏的物理量。
【提问】如何测量导体的电阻率？根据公式，需要测量哪些物理量？学生回答：①测量导体的长度。
②测量导体的横截面积。
③测量导体的电阻。
【提问】这写物理量分别用哪些工具测量？怎样测量？①测量导体的长度。
（刻度尺）②测量导体的横截面积。
（刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器）③测量导体的电阻。
（伏安法）二、新课教学（一）长度的测量及测量工具的选用1．游标卡尺（1）游标卡尺结构及使用方法介绍（图片加flash动画）（2）原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。
不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm。
（3）精度：对应关系为10分度0.1mm，20分度0.05mm，50分度0.02mm。
（4）读数方法：若用??表示由主尺上读出的整毫米数，??表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为：（??＋??×精度）mm。
2．游标卡尺的使用读数=主尺整mm值+精确度×游标尺的对齐刻度数（1）首先要弄清该尺的精度。
（2）接着从主尺上读出整毫米数。
（3）再从游标尺上读出不足1毫米的长度值。
（4）最后确定测量结果。
注意：不需估读！【练习】1.游标卡尺的主尺最小分度为__________，图1尺的精度是__________mm，读数是__________mm；图2中的精度是__________mm，读数是__________mm。
11.3实验：导体电阻率的测量
课题11.3实验：导体电阻率的测量课型新课时 3 学习目标1.掌握游标卡尺和螺旋测微器的使用方法和读数方法。
2.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。
3.学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。
德育目标在实验过程中保持很好地交流、合作，准确记录数据认真进行数据处理。
重点、难点掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法；伏安法测电阻合作探究随堂手记一、自主学习区实验1长度的测量及测量工具的选用一、游标卡尺1．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。
不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少mm。
2．精度：对应关系为10分度mm,20分度mm,50分度mm。
3．读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精度) mm。
二、螺旋测微器1．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退mm，即螺旋测微器的精确度为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毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。
测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。
实验二 金属丝电阻率的测量 一、实验目的1.掌握螺旋测微器、游标卡尺的原理及读数方法，会正确使用。
2.练习使用电流表、电压表及伏安法测电阻。
3.测定金属的电阻率。
二、实验原理(1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R (R ＝UI)。
电路原理图如图所示。
(2)用 测出金属丝的长度l ，用 测出金属丝的直径d ，算出横截面积S (S ＝πd 24)。
(3)由电阻定律R ＝ρl S ，得ρ＝RS l ＝πd 2R 4l ＝πd 2U4lI ，求出电阻率。
2024届高考一轮复习物理教案(新教材粤教版)：导体电阻率的测量
实验十导体电阻率的测量目标要求 1.熟悉“金属丝电阻率的测量”的基本原理及注意事项.2.掌握测电阻率的电路图及误差分析．实验技能储备1．实验原理(如图所示)由R＝ρlS得ρ＝RSl＝πd2R4l，因此，只要测出金属丝的长度l、直径d和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ.2．实验器材被测金属丝，直流电源(4V)，电流表(0～0.6A)，电压表(0～3V)，滑动变阻器(0～50Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．3．实验过程(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d.(2)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丝的有效长度，反复测量多次，求出其平均值l.(4)把滑动变阻器的滑片调到最左(填“左”或“右”)端．(5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内．(6)将测得的R、l、d值，代入公式ρ＝πd2R4l中，计算出金属丝的电阻率．4．求R的平均值时可用两种方法(1)用R＝UI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．5．注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法．(2)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量多次，求其平均值．(3)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值．(4)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．(5)若采用图像法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线要尽可能地通过较多的点，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点应舍去．6．误差分析(1)金属丝直径、长度的测量、读数等人为因素带来误差．(2)测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测<R真，由R＝ρl<ρ真．S，知ρ测(3)通电电流过大、时间过长，致使金属丝发热，电阻率随之变化带来误差．考点一教材原型实验例1在“金属丝电阻率的测量”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为_________ mm.(该值接近多次测量的平均值)(2)用伏安法测金属丝的电阻R x，实验所用器材为：电池组(电动势为3V，内阻约为1Ω)、电流表(内阻约为0.1Ω)、电压表(内阻约为3kΩ)、滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流为2A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量R x是采用图中的________(选填“乙”或“丙”)图．(3)图丁是测量R x的实物图，图丁中已连接了部分导线．请根据(2)中所选的电路图，补充完整图中实物间的连线．(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U－I坐标系，如图戊所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线．由图线得到金属丝的阻值R x＝________Ω.(保留两位有效数字)(5)根据以上数据可以算出金属丝电阻率约为________(填选项前的字母)．A．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准．下列关于误差的说法中正确的是________(填选项前的字母)．A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D．用U－I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案(1)0.396(0.395、0.397、0.398均可)(2)乙(3)如图(a)所示(4)如图(b)所示 4.5(4.3、4.4、4.6、4.7均可)(5)C(6)CD例2(2023·广东茂名市联考)某兴趣小组要测量一段金属丝的电阻率，设计的实验步骤如下：(1)用螺旋测微器在金属丝的不同部位测量截面直径，并计算出平均值D作为直径的测量值，其中一次测量如图甲所示，由图可知这次测量的直径为________mm.(2)剪下一段金属丝，在一半径为20cm的木质量角器上绕半周，接入如图乙所示的电路中，通过金属夹所夹位置改变金属丝接入电路的长度，图乙中导线端点尚未连接完毕，请在图乙中用笔画线代替导线将实物电路图补充完整．(3)电路连接完毕后闭合开关，调节金属夹所夹位置使接入电路的金属丝所对应的圆心角θ＝π6，并调节滑动变阻器的阻值，此时的电压表和电流表读数分别如图丙所示，电压表(量程为3V)的示数U＝________V，电流表(量程为0.6A)的示数I＝________A.(4)改变金属夹所夹位置，通过调节滑动变阻器的阻值，使每次电流表的读数I 达到一相同值(同图丙电流表示数)时，选择电压表合适量程接入电路，记录多组电压表的示数U 和对应量角器的角度θ.(5)根据记录的数值，作出U －θ图像如图丁所示，若图丁中图线的斜率为k ，金属丝的直径为D 、量角器的半径为r ，请用上述字母表示该金属丝的电阻率表达式ρ＝________，计算结果为________Ω·m(结果保留一位有效数字)．答案(1)0.396(2)见解析图(3)2.400.50(5)k πD 24Ir6×10－6解析(1)螺旋测微器的精确度为0.01mm ，由题图甲可知，金属丝的直径为D ＝0＋39.6×0.01mm ＝0.396mm(2)由于金属丝的电阻比较小，用伏安法测量其电阻时，采用电流表外接法，电压表分流较少，可以减小系统误差，实物图如图所示(3)电压表的量程为3V ，其分度值为0.1V ，故电压表的示数为2.40V ；电流表的量程为0.6A ，其分度值为0.02A ，故电流表的示数为0.50A.(5)根据题意可知U ＝IR ，R ＝ρl S ，l ＝rθ，S ＝π(D2)2联立可得U ＝4IρrπD 2θ则U －θ图像的斜率为k ＝4Iρr πD 2可得金属丝的电阻率表达式为ρ＝k πD 24Ir 代入数据得ρ＝6×10－6Ω·m.考点二探索创新实验例3(2022·广东卷·12)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：(1)装置安装和电路连接如图(a)所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A 、B 的导线接入如图(b)所示的电路中．(2)导电绳拉伸后的长度L 及其电阻R x 的测量①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A 、B 间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L .②将滑动变阻器R 的滑片滑到最右端．断开开关S 2，闭合开关S 1，调节R ，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置．记录两表的示数U 和I 1.③闭合S 2，电压表的示数____________(选填“变大”或“变小”)．调节R 使电压表的示数仍为U ，记录电流表的示数I 2，则此时导电绳的电阻R x ＝____________(用I 1、I 2和U 表示)．④断开S 1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A 、B 间的距离，重复步骤②和③.(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值____________(选填“有”或“无”)影响．(4)图(c)是根据部分实验数据描绘的R x －L 图线．将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻R x 为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为________cm ，即为机械臂弯曲后的长度．答案(2)③变小UI2－I1(3)无(4)51.80解析(2)③闭合S2后，并联部分的电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律，电压表的示数变小．加在导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为I2－I1，因此导电绳的电阻R x＝UI2－I1.(3)在闭合S2之前，电流表I1的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合S2之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1，故流过导电绳的电流是I2－I1，与电压表内阻无关，电压表内阻对测量无影响．(4)由题图(c)可知，导电绳拉伸后的长度为51.80cm.例4某物理实验兴趣小组测定自制盐水的电阻率，在一无盖的长方体玻璃槽中装入一定量的盐水，玻璃槽内腔的长度为40.10cm，宽度为4.52cm.(1)某次实验过程中，在槽中倒入适量的盐水，用多用电表的电阻挡粗测玻璃槽中盐水的电阻，选择开关置于“×100”挡，发现指针如图甲所示，为较准确地测得玻璃槽中盐水的电阻，该同学接着需要做的实验步骤是换选________________(选填“×10”或“×1k”)挡．(2)为了准确测量电阻，准备了以下实验器材：A．电动势为3V的电源，内阻约为0.5Ω；B．最大阻值为5Ω的滑动变阻器；C．最大测量值为3V的电压表，内阻约为3kΩ；D．最大测量值为15V的电压表，内阻约为5kΩ；E．最大测量值为15mA的电流表，内阻约为1Ω；F．最大测量值为0.6A的电流表，内阻约为0.5Ω.实验中要求尽量减小系统误差，应保证电表在测量时其最大读数超过量程的12，则电压表应选择________，电流表应选择________(均填器材前的选项字母)．请用笔画线代替导线，完成图乙中的连线．(3)准确连线后，测出玻璃槽中盐水的高度为H，电压表示数为U，电流表示数为I，改变玻璃槽中的盐水高度，测出如下表所示的5组数据，分析数据后，试通过UI－1H图线来求电阻率．图丙中已经描出了各点，请作出图线，求得盐水的电阻率为ρ＝________Ω·m.(结果保留2位有效数字)次数水面高H(cm)电压U(V)电流I(mA)1 2.53 2.888.72 3.00 2.659.53 3.51 2.639.84 4.00 2.3510.95 4.50 2.5213.1答案(1)×10(2)C E如图所示(3)如图所示0.93(0.90～0.96均可)课时精练1．(2023·广东湛江市调研)某同学听说一支新HB铅笔笔芯(粗细均匀)的电阻约为25Ω，于是就找来一支新HB铅笔，准备测出笔芯的电阻和电阻率．(1)先用多用电表直接测量笔芯的电阻，先把选择开关调至欧姆________(填“×1”“×10”或“×100”)挡，使红、黑表笔短接进行欧姆调零，再使红、黑表笔与该铅笔笔芯的两端接触，经过正确的操作后，测量结果如图甲所示，则该铅笔笔芯的电阻为________Ω.(2)该同学想用伏安法更准确地测出这支铅笔的电阻，为此他从实验室找到如下器材：A．电源E：电动势约为3.0V，内阻可忽略不计；B．电压表V：量程为0～3V，内阻为几千欧；C．电流表A：量程为0～100mA，内阻为几欧；D．滑动变阻器R：最大阻值为100Ω；E．开关S，导线若干．为了尽量准确地测量这支铅笔电阻R x的阻值，在图乙中，用笔画线代替导线，完成电路图．(3)该同学小心划开铅笔，用螺旋测微器测量笔芯的直径如图丙所示，则笔芯的直径为________mm.(4)若测得该铅笔笔芯的电阻为R 、长度为L ，直径为D ，则该铅笔笔芯的电阻率ρ＝________.(用R 、L 、D 表示)答案(1)×130或30.0(2)见解析图(3)1.973(1.972、1.974均可)(4)πRD 24L解析(1)由题可知，HB 笔芯(粗细均匀)的电阻约为25Ω，故先把选择开关调至欧姆“×1”挡，则题图甲中的示数为30×1Ω＝30Ω；(2)由于电流表内阻与待测电阻相差不多，而电压表内阻比待测电阻大很多，故应用电流表的外接法，电路图如图所示(3)螺旋测微器读数为D ＝1.5mm ＋47.3×0.01mm ＝1.973mm (4)根据电阻定律有R ＝ρLS 且S ＝14πD 2联立解得ρ＝πRD 24L.2．一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如图甲所示．此金属管线样品长约30cm 、电阻约10Ω，已知这种金属的电阻率为ρ，因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积．请你设计一个测量管芯截面积S 的电学实验方案，现有如下器材可选：A ．毫米刻度尺B ．螺旋测微器C ．电流表A 1(量程0～600mA ，内阻约为1.0Ω)D ．电流表A 2(量程0～3A ，内阻约为0.1Ω)E ．电压表V(量程0～3V ，内阻约为6kΩ)F ．滑动变阻器R 1(2kΩ，允许通过的最大电流0.5A)G ．滑动变阻器R 2(10Ω，允许通过的最大电流2A)H ．蓄电池E (电动势为6V ，内阻约为0.05Ω)I ．开关一个、带夹子的导线若干(1)上述器材中，应该选用的电流表是_______，滑动变阻器是________(填写选项前字母代号)．(2)若某次用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示，则其值为________mm.(3)要求尽可能测出多组数据，你认为在图丙、丁、戊、己中选择的电路图是________．(4)若样品截面外缘正方形边长为a 、样品长为L 、电流表示数为I 、电压表示数为U ，则计算内芯截面积的表达式为S ＝________.答案(1)C G (2)0.730(3)丙(4)a 2－ρIL U 解析(1)由题意可知，电源电动势为6V ，电压表量程0～3V ，而由于待测电阻约为10Ω，则电流最大为I ＝U R＝0.3A ，故不能选用量程为0～3A 的电流表，故电流表选A 1，即C ；滑动变阻器总阻值太大不方便调节，故滑动变阻器应选用最大阻值较小的R 2，即G.(2)由题图乙所示螺旋测微器可知，固定刻度读数为0.5mm ，可动刻度读数为23.0×0.01mm ＝0.230mm ，螺旋测微器的读数为0.5mm ＋0.230mm ＝0.730mm.(3)由于电压表内阻远大于金属管线的电阻，电流表应采用外接法；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压式接法，故选择电路图丙．(4)根据欧姆定律有R ＝U I ，根据电阻定律有R ＝ρL S 0，故截面积为S 0＝ρIL U，故金属管线内芯截面积的表达式为S ＝a 2－ρIL U.3．小明通过实验测量一种合金的电阻率．(1)如图甲所示，用螺旋测微器测量合金丝的直径时，从调节到读数的过程中，螺旋测微器上三个部件A、B、C使用的先后顺序应该为________(填字母)；测得该合金丝的直径为d＝________mm；(2)请根据表格中数据，在图乙中用笔画线代替导线把电路连接补充完整；(3)小明在实验室找了两节干电池进行实验，正确连接电路后，发现调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数变化范围非常小，原因是______________________________；(4)正确连接电路后，小明利用刻度尺测出合金丝接入电路的长度L＝59.99cm，闭合开关，调节滑动变阻器，读出多组电压表和电流表的示数，在方格纸上作出U－I图像如图丙，发现图像是一条倾斜直线，计算该合金丝电阻R＝________Ω，该合金丝电阻率ρ＝________Ω·m(π取3，结果均保留2位有效数字)．1234567电流I/A00.080.110.150.190.270.38电压U/V00.190.290.440.600.80 1.15答案(1)CBAC或BAC0.400(2)见解析图(3)电源内阻太大(4)3.0 6.0×10－7解析(1)用螺旋测微器测合金丝直径时，先打开固定螺钉C，把待测合金丝放在测微螺杆与测砧之间，然后调节粗调旋钮B，当合金丝与测微螺杆、测砧接触时停止调节粗调旋钮，然后调节微调旋钮A；为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉C，然后再读数，使用的先后顺序为CBAC；或者没有第一步，即先打开固定螺钉C，而是直接进行第二步，即把待测合金丝放在测微螺杆与测砧之间，然后调节粗调旋钮B，其他两步一样，故使用的先后顺序为BAC；由题图乙所示螺旋测微器可知，其分度值为0.01mm，测得该合金丝的直径为d＝0mm＋40.0×0.01mm＝0.400mm；(2)由表中数据，可知电压、电流都要从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法，且合金丝电阻较小，故电流表采用外接法，则完整的实物图如图所示；(3)根据闭合电路欧姆定律有I ＝E R 外＋r，调节滑动变阻器，改变R 外，电压表和电流表的示数变化范围非常小，说明外电阻的影响较小，所以产生的原因是电源内阻太大；(4)根据U －I 图像的斜率表示电阻，则有R ＝ΔU ΔI ＝3.0Ω，根据电阻定律有R ＝ρL S ，又S ＝14πd 2，联立解得ρ＝R πd 24L，代入数据解得ρ＝6.0×10－7Ω·m.4．(2023·广东汕头市模拟)某实验小组测量一段已知长度电阻丝的电阻率，实验操作如下：(1)用如图甲所示的螺旋测微器测量电阻丝直径，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋________(选填“①”“②”或“③”)，直到听见“喀喀”的声音为止；测量时需要选择电阻丝的不同位置进行多次测量，再取平均值作为电阻丝的直径，目的是减小________(选填“偶然”或“系统”)误差．(2)用图乙电路图测电阻丝的电阻R x ，请用笔画线代替导线，把丙图实物电路中补充完整．(3)第一次测量按乙图的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U 和电流I 值；第二次测量将电压表改接在a 、b 两端，测得5组电压U 和电流I 值，并作出如图丁的U －I 关系图像．由此可知第一次测量得到的图线是________(填“M ”或“N ”)，电阻丝的电阻R x ＝________Ω，根据电阻定律可得电阻丝的电阻率．答案(1)③偶然(2)见解析图(3)M 25解析(1)用题图甲所示的螺旋测微器测量电阻丝直径，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋微调旋钮③，直到听见“喀喀”的声音为止；测量时需要选择电阻丝的不同位置进行多次测量，再取平均值作为电阻丝的直径，目的是为了减小偶然误差．(2)实物电路图如图所示(3)第一次测量按乙图的电路，根据欧姆定律可得U 1I 1＝R x ＋R A ＋R 0第二次测量将电压表改接在a 、b 两端，根据欧姆定律可得U 2I 2＝R A ＋R 0可知U 1I 1>U 2I 2可知第一次测量得到的图线是M ，由图像数据可得U 1I 1＝R x ＋R A ＋R 0＝5100×10－3Ω＝50Ω，U 2I 2＝R A ＋R 0＝ 2.5100×10－3Ω＝25Ω，联立可得R x ＝U 1I 1－U 2I 2＝25Ω.。
【物理】实验：导体电阻率的测量课件 2024-2025学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
1.2， 5.0， 11.4
给出一段金属丝，我们该如何测出它的电阻率呢？
一、实验思路
l
R= ρ
S
πd
S=
4
2
πd R
ρ=
4l
2
电阻R
直径d
长度l
二、物理量的测量
1、测量电阻丝的有效长度l
（毫米刻度尺，分度值为1 mm，可读到0.1 mm）
测量的并不是电阻丝的总长度，而是接入电路的有效长度l。反复测量
欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的电阻，要求测量结果尽量准确现备有以下器材：
A、电池组（3V，内阻1Ω)
B、电流表（0—3A，内 阻0.0125Ω）
C、电流表（0—0.6A，内 阻0.125Ω）
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）
读数=主尺整mm值+游标尺的对齐刻度数×精确度
（1）首先要弄清该尺的精度。
（2）接着从主尺上读出整毫米数（游标尺O前）。
（3）再从游标尺上读出对齐的刻度值。
（4）最后确定测量结果。
（5）有效数字：看精确度位数
注意：不需估读！
答案:11.4 mm
答案:11.50 mm
答案:50.15 mm
答案:10.94 mm
误后,闭合开关S。改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压
表的示数I和U的值,记入表格内,断开开关S。
5.拆除实验电路,整理好实验器材。
五、实验误差
(1)直径测量。(2)长度测量。
(3)电路中电流表及电压表内阻对电阻测量的影响。
(4)通电电流大小,时间长短,致使电阻丝发热,电阻率随之变化。
2022-2023学年人教版必修三 11-3 实验导体电阻率的测量 教案
11.3 实验：导体电阻率的测量〖教材分析〗本节内容主要是游标卡尺和螺旋测微器的读数，以及金属丝电阻率的测量。
在初中已经学习过用刻度尺来测量物体的长度，但是利有一定的局限性，进入高中阶段，安排要学习更为精密的测量工具可以培养学生的科学素养，电阻率的测量则有助于培养学生发散性思维。
〖教学目标与核心素养〗物理观念：知道游标卡尺和螺旋测微器的读数方法。
科学思维：严密的逻辑思维方法，能掌握不同分度的游标卡尺的读数方法。
理解螺旋测微器比游标卡尺的精度更高。
科学探究：知道电阻率的意义，掌握电阻率的测量方法。
科学态度与责任：通过游标卡尺和螺旋测微器的学习，培养学生严密的逻辑思维。
〖教学重点与难点〗重点：游标卡尺和螺旋测微器的读数方法难点：游标卡尺和螺旋测微器的读数方法〖教学准备〗多媒体课件、游标卡尺、螺旋测微器、待测物体、直尺等。
〖教学过程〗一、新课引入初中我们都学过长度的测量，还记得测量工具是什么？如果要测量一个微小量，该如何测量呢，比如测量金属丝的直径该如何测量呢?这就用到这节课学习的游标卡尺和螺旋测微器了。
实验1长度的测量及测量工具的选用（一）游标卡尺1.介绍游标卡尺的结构。
2.游标卡尺的用法。
测量外径时，用外测量爪卡住待测物体；测量内径时，用内测量爪撑住待测物体；测量深度时，用深度尺抵住待测物体。
3.游标卡尺的分度。
游标卡尺是利用主尺的单位刻度（1mm ）与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的。
常用的游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种。
游标尺上标的并不刻线的条数，而是小数部分读数的数字。
如图如果把它两当成10分度的游标卡尺那就错了。
所以游标卡尺的分度值要看游标尺上的刻度的条数。
思考：它的测量原理是怎样的呢？4.原理以10分度游标卡尺为例，游标尺上有10个小的等分刻度，总长9mm ，所以每一分度mm 9010mm 9.=，与主尺上的一格小0.1mm ，这就是它精度的由来了，即10分度的精度就是mm 1010mm 1.=。
11.3 实验：导体电阻率的测量导学案
年级：高二学科：物理班级：学生姓名：制作人：不知名编号：2023－1111.3 实验：导体电阻率的测量学习目标1．理解游标卡尺、螺旋测微器的原理，学会使用游标卡尺、螺旋测微器测量长度。
2．理解测量电阻率的实验原理及实验方法。
学会测量导体的电阻率，并能进行误差分析。
3．通过用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，测量电阻等过程，形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作习惯。
预学案一、游标卡尺：阅读教材62、63页并填写1．结构：A 、B 、C 、D 、E 、F 。
2．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。
不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少mm。
3．精度：对应关系为10分度mm，20分度mm，50分度mm。
4．读数：主尺上读出的整毫米数x(即主尺上最靠近游标尺0刻线左侧的毫米数)，从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标尺的格数K，则读数结果为。
注意：(不需要估读，保留到分度值本位)(1)10分度：主尺读数(换成mm)＋游标尺对齐格数×mm (保留mm的十分位)(2)20分度：主尺读数(换成mm)＋游标尺对齐格数×mm (保留mm的百分位)(3)50分度：主尺读数(换成mm)＋游标尺对齐格数×mm (保留mm的百分位)二、螺旋测微器：阅读教材64、65页并填写1．结构：A 、B 、C 、D 、D 、E 、F 、G 。
2．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退mm，而可动刻度E上环绕一圈的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退mm，即螺旋测微器的精确度为mm。
读数时估读到毫米的上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。
3．读数：固定刻度B上读出整半毫米数x，可动刻度E上读出不够半毫米部分L(估读一位)，则读数结果为。
三、金属丝电阻率的测量：阅读教材65、66页并填写电阻率是反映导体材料导电性能的物理量。