1、课课 时时 教教 案案 第第 11 11 单元单元 第第 4 4 案案 总第总第 18 18 案案 课题课题: 11.3.2 导体电阻率的测量电阻率的测量 【教学目标与核心素养】【教学目标与核心素养】 1知道实验目的 2理解实验原理 3会测量导体的电阻率并进行数据分析 【教学重点教学重点】 1实验原理 2测量方法和数据处理方法 【教学难点】【教学难点】 1螺旋测微器的使用 2电表量程的选择和实物线路连接 【教学过程教学过程】 【实验目的】【实验目的】 1.掌握电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法。 2.掌握螺旋测微器的使用和读数方法。 3.学会用伏安法测电阻的方法。 4.测定金属的电阻率。 【
2、实验思路】【实验思路】 根据电阻定律= l R S ,只要测出金属导线的长度 l,直径 d,计算出导线的横截面积 S,并用伏安 法测量出金属导线的电阻 R.。 电阻率的计算公式: 2 4 SRd R ll 由于金属丝的电阻约几欧, 所以测其电阻时,实验电路中电流表应采 用外接法。同时用滑动变阻器控制电路中的电流不宜过大,采用如上图所示 的电路。 【实验器材】【实验器材】 螺旋测微器、毫米刻度尺、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、金属电阻丝、开关及连 接导线若干。 【物理量的测量】【物理量的测量】 1.电阻的测量 依照所给出的电路图用导线把器材连好。注意滑动变阻器的阻值调到最小位置,电压
3、表和电流表选择 好合适的量程,改变滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,通过 U-I 图像求得电阻 R。 2.电阻丝有效长度的测量 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 l(即有效长度),反 复测量多次,求出有效长度的平均值l 3.电阻丝直径的测量 用毫米刻度尺测量多匝电阻丝的长度,然后除以圈数,即可得到电阻丝的直径。 用游标卡尺或者螺旋测微器测量 用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次,取直径 d 的平均值d。 需要注意的是:用游标卡尺测量时,电阻丝应该置于外测量爪的平面处;用螺旋测微器测量时,当接 近电阻丝时, 须转动微调旋钮。 5.将测得的
4、R、l、d 的值代入电阻率计算公式 2 = 4 Rsd U llI 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。 【数据分析】【数据分析】 查阅电阻率表, 判断材料的类型;与该材料的电阻率进行比较,分析误差产生的原因。 【注意事项】【注意事项】 1.金属导线的长度,应该是在连入电路之后再测量,测量的是接人电路部分的长度,并且要在拉直之 后再测量。 2.用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测 3 次,再取平均值. 3.接通电源的时间不能过长,通过电阻丝的电流强度不能过大,否则金属丝将因发热而温度升高,这 样会导致电阻率变大,造成误差。 4.电键 S 闭合前,滑动变阻器的阻值
5、是否处于最小值,电表的正、负接线柱是否正确,量程是否恰当。 5.要恰当选择电流表、电压表的量程,调节滑动变阻器的阻值时,应注意同时观察两表的读数,尽量 使两表的指针偏转较大,以减小读数误差。 【针对练习】【针对练习】 1.要达到“测定金属的电阻率”的目的,必须直接测出的物理量中下列符合实际的选项有: 金属丝的长度 金属丝的直径 金属丝的电阻 金属丝两端的电压 金属丝的横截面积 通过金属丝中的电流强度 A. B. C. D. 2.随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测, 结果发现竞有九成样品的细菌超标或电导率不合格(电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一 项重要指标)。 不合格的纯净水的电导率一定是偏 (填“大”或“小”)。 对纯净水样品进行检验所用的设备如图所示, 将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内, 容器两端用金属圆片电极密封。请画出检验电路图并把检测电路连 接好(要求测量尽可能准确,已知水的电导率远小于金属的电导 率,所用滑动变阻器的阻值较小) 由以上检测电路测出的水的电导率比其真实值偏 (填 “大”或“小”)。 小结: 作业: