1、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。 教学重点测定金属电阻率的原理; 螺旋
2、测微器的使用和读数; 对学生实验过程的指导。 教学难点螺旋测微器的读数; 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1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2导线的电阻R,根据电阻定律,金属的电阻率=RS/L=dR/4L 实验器材:金属丝、千分尺、安培表、伏特表、电源、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,直径毫米左右,电阻510欧之间为宜,在此前提下,电
3、源选3伏直流电源,安培表选0 安量程,伏特表选0 3伏档,滑动变阻器选0 20欧。 实验步骤用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取2平均值D求出其横截面积S=D/4.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。R E A V S 图1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。点拨:为避免接线交叉和正负极性接错,接线顺序应遵循:电源正极电键滑动变阻器用电器安培表正极安培表负极电源负极,最后将伏特表并接在待测电路的两端,即先接干路,后接支路。检查线路无误后闭合电键,调节滑动变阻器
4、读出几组I、U值,分别计算电阻R再求平均值,设计表格把多次测量的D、L、U、I记下来。【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在以下,本实验于安培表量程0,每次通电时间应尽量短,读数完毕立即断开电键S,防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。计算时,务必算出每次的电阻值再求平均值,不能先分别求电压U和电流I的2平均值,再欧姆定律得平均值,否则会带来较大计算误差。 实验记录测量次数 导线长l/m 导线直径d/m 1 2 3 2平均值 导线的横截面积S=m测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/ 123电阻平均值 所测金属的电阻率=m 【注意事项】 测量金属导线的直径时要用螺旋测微器,直接测量
5、的结果要估读下一位数字。金属导线的电阻和电流表的内阻相差不很大,因此在用伏安法测电阻时应采用电流表的外接法,开始实验时滑动变阻器在电路中的阻值应调至最大,实验过程中通过金属导线的电流不宜过大,以防止温度升高电阻率发生变化。【点拨】:为了减少电阻的计算误差,可以作U-I图象求出电阻的平均值 【点拨】:经验表明,引起实验误差的原因可能是:采用外接法则于伏特表的分流影响,造成电阻测量值偏大,若误用内接法则安培表分压影响更大。仪表量程太大且读数不准 计算未遵从有效数字运算法则实验中易混淆的是:R=U/I和R=L/S两个定律,这两个定律都是实验定律,但前者是研究电阻与电流、电压两者之间关系;后者是研究导
6、体本身的性质即电阻与材料、长度、截面积三者之间关系,与所在的电路因素或是否接入电路无关,注意R=U/I中,电阻与U、I无关;R=L/S中,电阻率与L和S无关,使用这两式时是不变的。易错的是:测量电路、控制电路、量程的选择及有效数字、电阻R平均值的计算等。易忘的是:金属丝未接入电路就测量其长度,用千分尺测直径D前未查零误差、测D时未按三个不同位置测量取平均值。 实验结论实验表中数据计算得出,待测金属丝的电阻率平均值。3例题分析:某电压表的内阻在2050k之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表电流表电流表电流表; ; ;滑动变阻器R;电源; 电键S。所提供的电流表中,应选用_
7、。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。解答:若将电压全部加在待测电压表上,电流的最大值为Imax4310=200(A),在保证表20。不被烧坏、且读数比较准确时,应选电流表为减小实验误差,又保证电压表不损坏,应采用分压式接法接入滑动变阻器。若采用限流式接法接入滑动变阻器时,电压表有可能损坏,所以正确电路如图所示。 巩固练习1运用R=U/I和R=L/S的实验原理测定金属丝的电阻率,某同学总结如下几点,你认为正确的是 A选定金属丝接入电路的长度越长,金属丝上的电压降越大。 B金属丝两端的电压越高,其电阻越大。 C金属丝电阻随温度改变而改变。D选定金属丝长度一经固定,这段长度的
8、电阻就为定值。 2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 B伏特表 C安培表 D安培表E滑动变阻器4F滑动变阻器 G6伏电池组H电键、导线若干电路实验时应选用器材:_ 画出试验原理图。 【以下题目供参考】3实验室中现在器材如实物图1所示,有:电池E,电动势约10V,内阻约1;电流表A1,量程10A,内阻r1约;电流表A2,量程300mA,内阻约5;电流表A3,量程为250mA,内阻约5;电阻箱R1,最大值,阻值最小改变量为;滑动变阻器R2,最大阻值100;开关S,导线若干。要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测出其内阻答: 在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路。 你要读出的物理量是用这些物理量表示待测内阻的计算公式是R2A1A2 0 0 0 9 9 1 9 1 1 8 8 8 2 2 2 7 3 7 3 7 3 6 6 4 6 4 4 5 5 5 0 0 0 9 9 1 9 1 1 8 8 8 2 2 2 7 3 7 3 7 3 6 6 6 4 4 4 5 5 5 R1 图1ESRS E 图2 A A1 R2 A35词语主要包括实词、虚词和熟语。实词主要指名词、动词、形容词、代词;虚词主要指副词、介词、连词;熟语是指常用的固定短语,包括成语、惯用语、谚语和歇后语