3.6 科学测量：金属丝的电阻率 课件（23张PPT）.pptx
科学测量：金属丝的电阻率第3章 恒定电流 鲁科版 （2019版） 必修3一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻AVRx电流表内接法电流表内接法AVRx电流表外接法电流表外接法测量电路（工作电路）测量电路（工作电路）一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻电流表内接法电流表内接法电流表外接法电流表外接法误差分析误差分析测量结果测量结果适用条件适用条件结论结论电流表电流表 电压表不是理想的电压表不是理想的减小实验误差减小实验误差电流表内阻电流表内阻RA的分压导致的分压导致电压表内阻电压表内阻RV的分流导致的分流导致xRAxAxxRRIUUIURxRVxVxVxVxxRRRRR1R11IIUIUR测量大电阻测量大电阻测量小电阻测量小电阻大内偏大大内偏大 小外偏小小外偏小一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻定量比较法定量比较法试触比较法试触比较法AxRRxVRR三个电阻比较三个电阻比较RX 、RV、 RA待测电阻较大，采用内接法待测电阻较大，采用内接法AxRRxVRR电流表内接法说明电阻较大，需采用即电流表有明显变化，,II如UU电流表外接法说明电阻较小，需采用即电压表有明显变化，,II如UU一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻讨论：讨论：如果在用伏安法测电阻时，已知电如果在用伏安法测电阻时，已知电流表内阻，为了提高测量精度，采流表内阻，为了提高测量精度，采用电流表的什么接法呢用电流表的什么接法呢？如果已知电压表内阻，为了提高测如果已知电压表内阻，为了提高测量精度，采用电流表的什么接法呢？量精度，采用电流表的什么接法呢？一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻 1、假设某次测量某定值电阻阻值时，已知电流表内阻大约为30，电压表内阻大约是3000，那么某测量待测电阻阻值大约分别为10、100、500时，为了减小实验误差分别采用电流表的 、 、 （以上三空都选填（以上三空都选填“内接法内接法”、“外接法外接法”）。）。分别采用该接法的测量值相比真实值是 、 、 （以上（以上三空都选填三空都选填“偏大偏大”、“偏小偏小”、“不变不变”）。）。2、假设某次测量某定值电阻阻值时，已知电流表内阻为30，电压表内阻大约是3000，那么某测量待测电阻阻值大约分别为10、100、500时，为了减小实验误差分别采用电流表的 、 、 （以上三空都选填（以上三空都选填“内接法内接法”、“外接法外接法”）。）。分别采用该接法的真实值是 、 、 （以上三空都（以上三空都选填选填“可得出可得出”、“不可得出不可得出”）。）。一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻3、在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200，电压表V的内阻约为2k，电流表A的内阻约为10，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，计算结果由Rx=U/I计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的读数；若将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则 （填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1 （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2 （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻4 4、如图所示是伏安法测电阻的部分电路图，开关先后接通a和b时，观察电压表和电流表示数的变化，那么（ ） A、若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a，测量值偏小；B、若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b，测量值偏大；C、若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a，测量值偏小；D、若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b，测量值偏大； 一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻5、用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，分别如图（a）和（b）两种电路测量用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值如图所示，分别将图（a）和（b）两种测量电路连接到电路中，按照（a）图时，电流表示数为4.60mA，电压表示数为2.50V；按照（b）图时，电流表示数为5.00mA，电压表示数为2.30V，比较这两次结果，正确的是（ ）A、电阻的真实值更接近543，且大于543；B、电阻的真实值更接近543，且小于543；C、电阻的真实值更接近460，且大于460；D、电阻的真实值更接近460，且小于460；UU电流调节范围电流调节范围电流调节范围电流调节范围使用条件使用条件原则：原则：安全性安全性、精确性、节能性、方便性；、精确性、节能性、方便性；可从零开始可从零开始；可从零开始可从零开始；节能节能滑动变阻器总阻滑动变阻器总阻值时待测的值时待测的2-5倍倍1、待测电压（电、待测电压（电流）从零开始流）从零开始2、待测电阻远大于滑、待测电阻远大于滑动变阻器最大阻值动变阻器最大阻值3、使用限流时实际电流还、使用限流时实际电流还是是 大于待测电阻的电流大于待测电阻的电流“限流限流”选大电阻；选大电阻；“分压分压”选小电阻；选小电阻；限流式限流式分压式分压式控制电路控制电路二、实验题的处理思路二、实验题的处理思路电源电路电源电路测量电路（工作电路）测量电路（工作电路）控制电路控制电路-滑动变阻器的接法滑动变阻器的接法电电路路原原理理图图1、仪器的选择、仪器的选择 包括：电流表包括：电流表 电压表电压表 滑动变阻器滑动变阻器 定值电阻等定值电阻等2、测量电路的选择、测量电路的选择3、控制电路的、控制电路的“滑动变阻器滑动变阻器”的接法选择的接法选择4、电路原理图的设计、电路原理图的设计二、实验题的处理思路二、实验题的处理思路6、制定表格收集数据、制定表格收集数据7、图像处理数据、图像处理数据8、误差分析、误差分析二、实验题的处理思路二、实验题的处理思路5、实物图的连接、实物图的连接待测电阻的电流从最小开始；待测电阻的电流从最小开始；即滑片位置即滑片位置多测机组几组数据多测机组几组数据表的接线柱的正负极表的接线柱的正负极例1 某同学通过实验测定一个阻值约为5 的电阻Rx的阻值.(1)现有电源(4 V,内阻可不计)、滑动变阻器(050 ,额定电流为2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:A.电流表(03 A,内阻约为0.025 ); B.电流表(00.6 A,内阻约为0.125 );C.电压表(03 V,内阻约为3 k); D.电压表(015 V,内阻约为15 k).为减小测量误差,在实验中,电流表应选用,电压表应选用(以上两空均填器材前的字母);实验电路应采用图中的(选填“甲”或“乙”).BC甲例题讲解例题讲解例题讲解例题讲解(2)图是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路图,用笔画线代替导线补画图中实物间的连线.5.2例题讲解例题讲解(4)若在(1)问中选用甲电路,则产生误差的主要原因是;若在(1)问中选用乙电路,则产生误差的主要原因是.(均填选项前的字母) A.电流表测量值小于流经Rx的电流值B.电流表测量值大于流经Rx的电流值C.电压表测量值小于Rx两端的电压值D.电压表测量值大于Rx两端的电压值BD例题讲解例题讲解三、测金属丝的电阻率三、测金属丝的电阻率三、测金属丝的电阻率三、测金属丝的电阻率三、测金属丝的电阻率三、测金属丝的电阻率例1 在“测定金属丝的电阻率”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50 cm.(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所示,其读数应为mm.(该值接近多次测量的平均值) 0.397(0.3950.399均可)三、测金属丝的电阻率三、测金属丝的电阻率(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势为3 V,内阻约1 )、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻器R(020 ,额定电流为2 A)、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,记录数据如下表:三、测金属丝的电阻率三、测金属丝的电阻率甲由以上数据可知测量Rx是采用图中的(选填“甲”或“乙”)图.三、测金属丝的电阻率三、测金属丝的电阻率3.现有一合金制成的圆柱体,为测量该合金的电阻率,现用“伏安法”测圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度.螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示. (1)由图读得圆柱体的直径为mm,长度为cm.(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用d、l表示,则用测得的d、l、I、U表示的电阻率的关系式为=.4.2401.847
