【公开课】+实验：导体电阻率的测量+课件高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

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1、11.3实验：导体电阻率的测量实验：导体电阻率的测量(一）一）复习旧知复习旧知由由 知知 要要测测量导体的量导体的电阻率电阻率，我们必须要测量导体的长度和直径。初，我们必须要测量导体的长度和直径。初中时我们常用的测量长度的工具是刻度尺。针对这个实验刻度尺是中时我们常用的测量长度的工具是刻度尺。针对这个实验刻度尺是否依然是最合适的测量工具呢？否依然是最合适的测量工具呢？长度长度直径直径=有没有有没有更好的、精确度更好的、精确度更高的测量工具了？更高的测量工具了？一一、游标卡尺、游标卡尺结构结构010200232020分度分度1010分度分度5050分度分度一一、游标卡尺、游标卡尺测量深度测量深度

2、测测量量内内径径测测量量外外径径操作方法演示操作方法演示一一、游标卡尺、游标卡尺1010分度游标卡尺的测量原理分度游标卡尺的测量原理主尺游标尺01010cm刻度：刻度：主尺上的最小分度是主尺上的最小分度是1 1毫米，游标上有毫米，游标上有1010个等分度，总长为主尺个等分度，总长为主尺上的上的9 9毫米，则游标上每一个分度为毫米，则游标上每一个分度为0.90.9毫米，主尺上一个刻度与游标上毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差的一个刻度相差0.10.1 mm mm。10毫米9毫米1毫米0.9毫米一一、游标卡尺、游标卡尺主尺游标尺010cm当被测量的物体当被测量的物体长度为零长度为零时，游标

3、上的哪一根刻度线与主时，游标上的哪一根刻度线与主尺上刻度线相尺上刻度线相重合重合呢？呢？1010分度游标卡尺的测量原理分度游标卡尺的测量原理一一、游标卡尺、游标卡尺1010分度游标卡尺的测量原理分度游标卡尺的测量原理主尺游标尺01010cm当被测量的物体厚度为当被测量的物体厚度为0.1mm0.1mm时，主尺上的时，主尺上的哪一根刻度哪一根刻度线与游线与游标上刻度线相标上刻度线相重合重合呢？呢？游标向右移动0.1mm一一、游标卡尺、游标卡尺1010分度游标卡尺的测量原理分度游标卡尺的测量原理主尺游标尺01010cm只有第一条刻度线与主尺上的只有第一条刻度线与主尺上的1 1毫米刻度线重合，其余的刻

4、度线毫米刻度线重合，其余的刻度线都与主尺上的刻度线不重合。表示都与主尺上的刻度线不重合。表示被测量的物体厚度为被测量的物体厚度为0.1mm0.1mm。精度：精度：0.1mm0.1毫米一一、游标卡尺、游标卡尺1010分度游标卡尺的测量原理分度游标卡尺的测量原理主尺游标尺01010cm0.2毫米一一、游标卡尺、游标卡尺1010分度游标卡尺的测量原理分度游标卡尺的测量原理主尺游标尺01010cm0.3毫米精度：精度：0.1mm0.1mm一一、游标卡尺、游标卡尺1010分度游标卡尺的测量原理分度游标卡尺的测量原理主尺游标尺01010cm0.4毫米一一、游标卡尺、游标卡尺010200232020分度分度

5、精度：精度：0.05mm0.05mm5050分度分度精度：精度：0.02mm0.02mm读数读数一一、游标卡尺、游标卡尺测量值测量值=主尺整毫米数主尺整毫米数+N 0.1mm(精度精度)主尺主尺0 1 2 3 40主尺主尺读数读数:4mm:4mm 游标尺游标尺读数读数:3 0.1 mm=0.3mm:3 0.1 mm=0.3mm测量值测量值=4mm+30.1mm=4.3mm10游标尺游标尺N N指指游游标标上上第第几几根根线线与与主主尺尺对对齐齐0 1 2 3 4测量值：测量值：11 mm+60.1mm=11.6mm0 10cm读数练习读数练习1 1读书练习读书练习2 2读数为读数为_m_mm

6、m.读数为读数为_cmcm.20.31.095二、螺旋测微器二、螺旋测微器 螺旋测微器（又叫千分尺）螺旋测微器（又叫千分尺）是比游标卡尺更精密的测量长度的工是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到具，用它测长度可以准确到0.01mm0.01mm，测量范围为几个厘米。，测量范围为几个厘米。结构结构二、螺旋测微器二、螺旋测微器 螺螺旋旋测测微微器器的的精精密密螺螺纹纹的的螺螺距距是是0.5mm0.5mm，可可动动刻刻度度有有5050个个等等分分刻刻度度，可可动动刻刻度度旋旋转转一一周周，测测微微螺螺杆杆可可前前进进或或后后退退0.5mm0.5mm，所所以以可可动刻度每一小格表示动刻

7、度每一小格表示0.01mm0.01mm。二、螺旋测微器二、螺旋测微器操作方法演示操作方法演示二、螺旋测微器二、螺旋测微器读数读数1.1.先读先读固定刻度固定刻度：找到找到固定刻度固定刻度右边第一根主尺线（注意半刻右边第一根主尺线（注意半刻度线有没有度线有没有露露出来）：出来）：读得读得4.5mm4.5mm055102.2.再读再读可动刻度可动刻度:找到轴线与可动刻度对齐的地方，找到轴线与可动刻度对齐的地方，读数从下面起且要往后读数从下面起且要往后估读一位估读一位。读得读得9.29.2对应的数值为：对应的数值为：9.29.20.01mm=0.092mm0.01mm=0.092mm3.3.把把固定

8、刻度固定刻度读数与可动刻度读数相加：读数与可动刻度读数相加：4.5mm+4.5mm+0.092mm0.092mm=4.592mm=4.592mm0 01 12 2固定刻度固定刻度：2.5mm2.5mm可动刻度：可动刻度：46.046.045450 04040读数读数L=L=固定刻度固定刻度L=2.5mm+46.0 0.01mm=2.960 mm+可动刻度可动刻度读数练习读数练习1 10 01 1252530302020读数练习读数练习2 2读数读数L=L=固定刻度固定刻度L=1.5mm+25.0 0.01mm=1.750 mm+可动刻度可动刻度0 00 05 54545L=0.5mm+0.00

9、6mm=0.506mm读数练习读数练习3 311.3实验：导体电阻率的测量实验：导体电阻率的测量(二）二）新课导入新课导入 通过上一节的学习，我们学会了测量通过上一节的学习，我们学会了测量导体长度和直径的工具和方法，那么，要导体长度和直径的工具和方法，那么，要得知导体的电阻率还需要知道导体的电阻，得知导体的电阻率还需要知道导体的电阻，今天这节课就是大家共同来探究：如何设今天这节课就是大家共同来探究：如何设计实验来精确地测量导体的电阻。计实验来精确地测量导体的电阻。测金属丝阻值的大小测金属丝阻值的大小测测量量思思路路：用用电电压压表表测测出出电电阻阻两两端端的的电电压压U U，用用电电流流表表测

10、测出出通通过过电电阻阻的电流的电流I I，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R R；电路设计电路设计测量电路的设计测量电路的设计控制电路的设计控制电路的设计电流表电流表内接法内接法电流表电流表外接法外接法滑动变阻器的滑动变阻器的限流式限流式滑动变阻器的滑动变阻器的分压式分压式测量电路的设计测量电路的设计（电流表的两种接法（电流表的两种接法)1.1.电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法外接法”。A AV VRxRx2.2.电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法内接法”

11、。A AV VR Rx x因电流表有分压、电压表有分流作用因电流表有分压、电压表有分流作用,两种方法测量电阻两种方法测量电阻都都有误差有误差，那么，实际应用中该，那么，实际应用中该如何选择如何选择呢？呢？1.1.电流表外接法时电流表外接法时电压表示数电压表示数：A AV VRxRx电流表示数电流表示数：误差来源误差来源于于电压表的分流电压表的分流，分流越小，误差越小。，分流越小，误差越小。测量小电阻，即测量小电阻，即RxRRxRRxRA A情况下，使用内接法误差较小。情况下，使用内接法误差较小。A AV VR Rx x电流表两种接法总结：电流表两种接法总结：(1)(1)直直接接比比较较法法：当

12、当R Rx xR RV V时时，采采用用外外接接法法时时，当当R Rx xR RA A时时，采用内接法，采用内接法，可记忆为可记忆为“小外偏小、大内偏大小外偏小、大内偏大”.”.(2)(2)公式计算法公式计算法内接法内接法R RX XV VA AR RX XA AV V外接法外接法(3)(3)试探试探法：法：电流表两种接法总结：电流表两种接法总结：若若电电压压表表的的示示数数有有明明显显变变化化，说说明明电电流流表表的的分分压压作作用用对对电电路路影影响响大大即即待待测测阻阻值值R与与电电流流表表阻值接近阻值接近，所以应选，所以应选外接法外接法.若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流若电流表

13、的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大即待测阻值与电压表阻值接作用对电路影响大即待测阻值与电压表阻值接近，应选用近，应选用内接法内接法 1 1、（、（多选多选)在图中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻在图中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R R的电路图，下列说法正的电路图，下列说法正确的是确的是（）A.A.甲图的接法叫作电流表外接法，乙图的接法叫作电流表内接法甲图的接法叫作电流表外接法，乙图的接法叫作电流表内接法 B.B.甲中甲中R R测测 R R真真，乙中，乙中R R测测 R R真真 C.C.甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R RR R

14、V V，故此法测较小，故此法测较小电阻好电阻好 D.D.乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R RR RA A，故此法测，故此法测 较大电阻好较大电阻好ACD控制电路的设计控制电路的设计（滑动变阻器的两种接法（滑动变阻器的两种接法)测测量量未未知知电电阻阻时时，不不能能只只根根据据一一组组电电压压和和电电流流数数据据就就得得到到电电阻阻的的大大小小，需需取取同同一一电电阻阻的的多多组组电电压压和和电电流流值值。此此时时可可接接入入滑滑动动变变阻阻器器，能能起起到到直直接改变测量电阻的电流或电压大小的作用，达到测多组数据的实验效果。接改变测量电

15、阻的电流或电压大小的作用，达到测多组数据的实验效果。那么，滑动变阻器有那么，滑动变阻器有怎样怎样不同的接法不同的接法呢？呢？限流式限流式限流式限流式：滑动变阻器主要作用为：滑动变阻器主要作用为：（1 1）限制电流限制电流 在此电路中，滑动变阻器通过在此电路中，滑动变阻器通过改变自身改变自身接入电路接入电路的的阻值阻值，进而，进而影响影响电路的总电路的总电流电流。（2 2）保护电路保护电路 防止电路中电流过大，损害电流表或金属丝（待防止电路中电流过大，损害电流表或金属丝（待测物）故要求滑动变阻器的阻值至少要比待测物大。测物）故要求滑动变阻器的阻值至少要比待测物大。滑动变阻器的两种接法滑动变阻器的

16、两种接法1.1.滑动变阻器限流式滑动变阻器限流式U0SRABPRx内阻不计内阻不计限流式的限流式的电流、电流、电压电压变化范围变化范围当滑片当滑片P处于处于A端时：端时：R RX X电压为电压为U U0 0当滑片当滑片P处于处于B端时：端时：电压范围：电压范围：电流范围：电流范围：2.2.滑动变阻器分压式滑动变阻器分压式U U0 0S SP PR Rx xR RA AB B分压式分压式：滑动变阻器的主要作用为滑动变阻器的主要作用为分压分压此此电电路路中中，滑滑变变通通过过改改变变自自身身与与并并联联电电路路串串联联部部分分的电阻的电阻，达到，达到改变改变待测电阻分得待测电阻分得电压电压且且当当

17、滑滑动动变变阻阻器器的的阻阻值值比比待待测测阻阻值值还还小小时时不不满满足足限限流式的要求，只能用分压式。流式的要求，只能用分压式。分压式的分压式的电流、电流、电压电压变化范围变化范围当滑片当滑片P处于处于A端时：端时：R RX X电压为电压为U U0 0R RX X电压为电压为0 0 电压范围：电压范围：电流范围：电流范围：当滑片当滑片P处于处于B端时：端时：故故要求负载上电压或电流变化范围大，且要求负载上电压或电流变化范围大，且从从零开始连续可调零开始连续可调，须用分压式接法须用分压式接法【例题例题2 2】有一个电阻有一个电阻R Rx x，其阻值大约是，其阻值大约是25k 25k，可供选择

18、的器材是：，可供选择的器材是：电流表电流表A A1 1(0-100A,2k)(0-100A,2k)电流表电流表A A2 2(0-500A,300)(0-500A,300)电压表电压表V V1 1(0-10V,100k(0-10V,100k）电压表）电压表V V2 2(0-50V,500K(0-50V,500K）直流稳压电源直流稳压电源 E E（15V15V，1A1A）滑动变阻器滑动变阻器 R(1k,1W)R(1k,1W)电键电键K K和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。准

19、确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。解析：解析：（1 1）电压表、电流表的选择）电压表、电流表的选择由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑动变阻器必须用分压式接法由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑动变阻器必须用分压式接法。若电压表选若电压表选V V2 2（50V50V），因为电源电压），因为电源电压15V15V不足其量程的不足其量程的1/31/3，所以电压表应选，所以电压表应选V V1 1（10V10V）。）。由于用分压器接法时，电阻由于用分压器接法时，电阻R RX X 中的最大电流为中的最大电流为 I Imaxmax=10V/25K=0.4mA=400A=10V/25K=

20、0.4mA=400A所以电流表选所以电流表选A A2 2（500 A 500 A）【例题例题2 2】有一个电阻有一个电阻R Rx x，其阻值大约是，其阻值大约是25k 25k，可供选择的器材是：，可供选择的器材是：电流表电流表A A1 1(0-100A,2k)(0-100A,2k)电流表电流表A A2 2(0-500A,300)(0-500A,300)电压表电压表V V1 1(0-10V,100k(0-10V,100k）电压表）电压表V V2 2(0-50V,500K(0-50V,500K）直流稳压电源直流稳压电源 E E（15V15V，1A1A）滑动变阻器滑动变阻器 R(1k,1W)R(1k,1W)电键电键K K和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。解析：解析：（2 2）电流表内接法和外接法的选择）电流表内接法和外接法的选择 实验电路图实验电路图E=15VE=15V25K25K1K1K R RX XA A2 2V V1 1因为因为R RX X=25K=25KR RA A=300=300，所以采用，所以采用电流表内接法电流表内接法+