《【课件】实验：导体电阻率的测量 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【课件】实验：导体电阻率的测量 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx（61页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、实验：导体电阻率的测量第1课时电阻定律电阻定律1.内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。2.决定式：3.适用条件：温度一定,粗粗细细均均匀匀的金金属属导导体体，或浓度均匀浓度均匀的电解液电解液。导体的电阻率导体的电阻率1.意义：反映材料导电性能好坏的物理量。2.定义式：3.单 位：欧 米（m）复习回顾复习回顾=探索求知探索求知任务：任务：导体导体电阻率的测量电阻率的测量=：测量导体的横截面积。：测量导体的长度。：测量导体的电阻。实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用温故知新温故知新1、长度是物理学当中的
2、基本物理量。2、常用测量工具：刻度尺3、回顾用刻度尺测量长度的方法以及读数规则。例：毫米刻度尺例：毫米刻度尺毫米刻度尺的最小分度值为毫米刻度尺的最小分度值为 ,最大误差最大误差 .测量时应精确测量时应精确到到 mm,估读到估读到 mm.1mm0.5mm10.1【64.9mm】实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用思考思考1 1：如何测量一根金属丝的直径？：如何测量一根金属丝的直径？将将金金属属丝丝紧紧密密缠缠绕绕在在铅铅笔笔上上，绕绕n n圈圈，用用刻刻度度尺尺测测出出总总宽度，再除以宽度，再除以n n，所得即为直径。，所得即为直径。累积法累积法思考思考2 2：可否用
3、刻度尺直接测量一根金属丝的直径？：可否用刻度尺直接测量一根金属丝的直径？误差太大误差太大思考思考3 3：有无测量工具可直接测量一根金属丝的直径？：有无测量工具可直接测量一根金属丝的直径？游标卡尺；游标卡尺；螺旋测微器螺旋测微器实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用游标卡尺游标卡尺实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用游标卡尺游标卡尺(1)构造：主尺、游标尺、测量爪、紧固螺钉、深度尺实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用游标卡尺游标卡尺测量之前：测量之前：（1）游标尺的零刻度线与主尺的零刻度线对齐）游标尺的零刻度线与主
4、尺的零刻度线对齐（2）内、外测量爪并拢，处于一条直线上）内、外测量爪并拢，处于一条直线上（3）深度尺与主尺端面对齐）深度尺与主尺端面对齐实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用游标卡尺游标卡尺向右移动游标卡尺：向右移动游标卡尺：（1）内内、外外测测量量爪爪、深深度度尺尺与与游游标标尺尺连连在在一一起起同同步步移移动动（游游标标尺尺的的零零刻刻度度线线向向右右移移动动了了多多少少，各各两两爪爪之间就分开了多少距离）之间就分开了多少距离）（2）游标尺的零刻度线指示各两爪张开的距离）游标尺的零刻度线指示各两爪张开的距离(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径实验实验1：长
5、度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用游标卡尺游标卡尺内测量爪：测内径内测量爪：测内径外测量爪：测外径外测量爪：测外径深度尺：测深度深度尺：测深度实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用游标卡尺游标卡尺常见的游标卡尺有10分度、20分度和50分度（游游标标尺尺上上小小等分刻度有等分刻度有1010格的、格的、2020格的、格的、5050格格）三种：1010分度游标卡尺分度游标卡尺 游标尺等分刻度数：游标尺等分刻度数：游标尺等分刻度数：游标尺等分刻度数：10101010个个个个主尺：毫米刻度尺（分度值为主尺：毫米刻度尺（分度值为主尺：毫米刻度尺（分度值为主尺：毫
6、米刻度尺（分度值为1mm1mm1mm1mm）读数方法：读数方法：读数方法：读数方法：主尺读数主尺读数+游标尺读数游标尺读数游标尺读数游标尺读数游标尺读数游标尺读数=游标尺与主尺对齐刻度数游标尺与主尺对齐刻度数游标尺与主尺对齐刻度数游标尺与主尺对齐刻度数 0.1mm0.1mm注意：游标卡尺无需估读！注意：游标卡尺无需估读！注意：游标卡尺无需估读！注意：游标卡尺无需估读！类型一：类型一：1010分度分度例例1 1、读出游标卡尺读数为读出游标卡尺读数为_cm._cm.5.45实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用游标卡尺游标卡尺2020分度游标卡尺分度游标卡尺 游标尺等分刻
7、度数：游标尺等分刻度数：游标尺等分刻度数：游标尺等分刻度数：20202020个个个个主尺：毫米刻度尺（分度值为主尺：毫米刻度尺（分度值为主尺：毫米刻度尺（分度值为主尺：毫米刻度尺（分度值为1mm1mm1mm1mm）读数方法：读数方法：读数方法：读数方法：主尺读数主尺读数+游标尺读数游标尺读数游标尺读数游标尺读数游标尺读数游标尺读数=游标尺与主尺对齐刻度数游标尺与主尺对齐刻度数游标尺与主尺对齐刻度数游标尺与主尺对齐刻度数 0.05mm0.05mm注意：游标卡尺无需估读！注意：游标卡尺无需估读！注意：游标卡尺无需估读！注意：游标卡尺无需估读！类型二类型二2020分度分度例例2 2、某学生用游标尺上
8、标有某学生用游标尺上标有2020等分刻度的游标卡尺测一等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下图所示，则该工件的长度工件的长度，测得的结果如下图所示，则该工件的长度l_cm._cm.5.015实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用游标卡尺游标卡尺5050分度游标卡尺分度游标卡尺 游标尺等分刻度数：游标尺等分刻度数：游标尺等分刻度数：游标尺等分刻度数：50505050个个个个主尺：毫米刻度尺（分度值为主尺：毫米刻度尺（分度值为主尺：毫米刻度尺（分度值为主尺：毫米刻度尺（分度值为1mm1mm1mm1mm）读数方法：读数方法：读数方法：读数方法：主尺读数主尺读数+游
9、标尺读数游标尺读数游标尺读数游标尺读数游标尺读数游标尺读数=游标尺与主尺对齐刻度数游标尺与主尺对齐刻度数游标尺与主尺对齐刻度数游标尺与主尺对齐刻度数 0.02mm0.02mm注意：游标卡尺无需估读！注意：游标卡尺无需估读！注意：游标卡尺无需估读！注意：游标卡尺无需估读！类型三类型三5050分度分度例例3 3、下图中游标卡尺下图中游标卡尺(游标尺上有游标尺上有5050个等分刻度个等分刻度)读读数为数为_cm._cm.1.094实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用游标卡尺游标卡尺(3)原理：利用主尺的单位刻度(1 mm)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
10、。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数量的小等分刻度少1 mm。(4)读数:若用x表示由主尺上读出的整毫米数,n表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标尺的格数,则记录结果表达为(x+n精确度)mm。注：游标卡尺不估读读主尺时，需读与游标尺0刻线响邻以左的整毫米数，不要读成机械末端。课堂练习课堂练习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.1mm1mm0.10.140.840.80.050.0510.4510.45图1图2小试牛刀小试牛刀课堂练习课堂练习2.读出以下各游标尺的测量值10.95mm9.
11、8mm11.80mm小试牛刀小试牛刀实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用螺旋测微螺旋测微器器螺旋测微器又叫千分尺螺旋测微器又叫千分尺（1）构构造造：测砧A；测微螺杆P；固定刻度G；可动刻度H；框架F；旋钮K；微调旋钮K实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用螺旋测微螺旋测微器器螺距：相邻两条螺纹之间的距离螺距：相邻两条螺纹之间的距离实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用螺旋测微螺旋测微器器(1)旋钮旋转一周，移动距离为一个螺距（旋钮旋转一周，移动距离为一个螺距（0.5mm）(2)可动刻度有可动刻度有50个等分刻度个等
12、分刻度(3)可动刻度每旋转一格，测微螺杆移动距离为可动刻度每旋转一格，测微螺杆移动距离为0.01mm原原理理：可可动动刻刻度度H H上上的的刻刻度度为为5050等等份份，每每旋旋转转一一周周，螺螺杆杆前前进进或或后后退退0.5 0.5 mmmm，可可动动刻刻度度每每转转过过一一等等份份，螺螺杆杆前前进进或或后后退退0.01 0.01 mmmm，则则螺螺旋旋测测微微器器的的精精确度为确度为0.01 mm0.01 mm。实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用螺旋测微螺旋测微器器读数：读数：测量时被测物体长度的整整数数部部分分有固固定定刻刻度度上读出，小小数数部部分分由可可
13、动动刻刻度度读出（注意要估读一位数）以以毫毫米米为为单单位位时时,小小数数点点后后面面要要有有三三位位有有效效数数字字,特特别别是是最最后后一一位位估估读读数数字字为为零零时时,不能省略。不能省略。读数时，特别要注意固定刻度上表示0.5mm 的刻度线是否从“旋转套”边缘露出，避免少读0.5mm。实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用螺旋测微螺旋测微器器固固定定刻刻度度读读数数：6.5mm可可动动刻刻度度读读数数：0.225mm（估估 读读后一位）后一位）22.5格格0.01mm最终读数：最终读数：6.725mm（3）读数方法：固定刻度读数）读数方法：固定刻度读数+可动
14、刻度读数可动刻度读数可动刻度读数：转动格数（估读）可动刻度读数：转动格数（估读）0.01mm说说明明：以以mm为为单单位位，读读数数至至小小数数点点后后三三位位，即即千千分分之一毫米，故螺旋测微器又名之一毫米，故螺旋测微器又名千分尺。千分尺。实验实验1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用螺旋测微螺旋测微器器（4）操操作作说说明明：当当A A与与F F并并拢拢时时,可可动动刻刻度度E E的的零零点点恰恰好好跟跟固固定定刻刻度度B B的的零零点点重重合合,逆逆时时针针旋旋转转旋旋钮钮D,D,将将测测微微螺螺杆杆F F旋旋出出,把把被被测测物物体体放放入入A A、F F之之间间的的
15、夹夹缝缝中中,再再顺顺时时针针旋旋转转旋旋钮钮D,FD,F快快要要接接触触被被测测物物时时,要要停停止止使使用用旋旋钮钮D,D,改改用用微微调调旋旋钮钮D,D,直直到到听听到到“咔、咔咔、咔”声即可停止，开始读数。声即可停止，开始读数。小试牛刀小试牛刀类型类型1 1半刻度已露出半刻度已露出例例1 1、下下图图是是用用螺螺旋旋测测微微器器测测量量金金属属棒棒直直径径的的示示意意图图，金金属属棒的直径为：棒的直径为：_mm._mm.3.550小试牛刀小试牛刀类型类型2 2半刻度未露出半刻度未露出例例2 2、某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时
16、，测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径结果如下图所示，则该金属丝的直径d d_mm._mm.3.205小试牛刀小试牛刀类型类型3 3水平刻度线对齐水平刻度线对齐例例3 3、在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图所示，可知在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图所示，可知该金属丝的直线该金属丝的直线d d_mm._mm.0.900小试牛刀小试牛刀14.134mm14.134mm8.561mm8.561mm1.783mm1.783mm1.780mm1.780mm5.033mm5.033mm实验：导体电阻率的测量第2课时任务：任务：金属丝金属丝金属丝金属丝电阻率的测量电阻率的测量=：测量金属
17、丝的横截面积。：测量金属丝的长度。：测量金属丝的电阻。测量金属丝接入电路的测量金属丝接入电路的有效长度有效长度横横截截面面积积不不可可直直接接测测量量，转转换换为为测量金属丝的直径测量金属丝的直径d d设设置置相相关关电电路路，测测得得通通过过金金属属丝丝的电压与电流的电压与电流综综综综上上上上：直直直直接接接接测测测测得得得得长长长长度度度度为为为为l l l l；电电电电阻阻阻阻为为为为R R R R；由由由由测测测测直直直直径径径径d d d d，可可可可知知知知 ，得横截面积得横截面积得横截面积得横截面积 ，故电阻率最终表达式为：，故电阻率最终表达式为：，故电阻率最终表达式为：，故电阻
18、率最终表达式为：实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量（1 1）测量金属丝的长度）测量金属丝的长度l l测测测测量量量量工工工工具具具具：毫毫毫毫米米米米刻刻刻刻度度度度尺尺尺尺（电电电电阻阻阻阻丝丝丝丝总总总总长长长长度度度度有有有有几几几几十十十十厘厘厘厘米米米米，可可可可选选选选用用用用毫毫毫毫米米米米刻刻刻刻度度度度尺）；分度值尺）；分度值尺）；分度值尺）；分度值1mm1mm1mm1mm，可读到，可读到，可读到，可读到0.1mm0.1mm0.1mm0.1mm测量思路：测量接入电路的电阻丝测量思路：测量接入电路的
19、电阻丝测量思路：测量接入电路的电阻丝测量思路：测量接入电路的电阻丝有效长度有效长度有效长度有效长度，多测几次求取平均值。，多测几次求取平均值。，多测几次求取平均值。，多测几次求取平均值。有有 效效 长长度度实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量（2）测量金属丝的横截面积测测测测量量量量思思思思路路路路：测测测测量量量量金金金金属属属属丝丝丝丝的的的的直直直直径径径径d d d d，利利利利用用用用面面面面积积积积公公公公式式式式，间间间间接接接接得得得得出出出出金金金金属属属属丝丝丝丝的的的的横横横横截面积。截面积。截
20、面积。截面积。测量方法：测量方法：测量方法：测量方法：选刻度尺，利用累积法测直径；选刻度尺，利用累积法测直径；选刻度尺，利用累积法测直径；选刻度尺，利用累积法测直径；选选选选螺螺螺螺旋旋旋旋测测测测微微微微器器器器或或或或游游游游标标标标卡卡卡卡尺尺尺尺直直直直接接接接测测测测量量量量直直直直径径径径，在在电电阻阻丝丝的的不不同同位位置置测测量量3 3次，求得直径的平均值次，求得直径的平均值为方便测量与减小误差，采用螺旋测微器进行金属丝直径的测量为方便测量与减小误差，采用螺旋测微器进行金属丝直径的测量分度值为分度值为0.01mm0.01mm，可读至，可读至0.001mm0.001mm实验2：金
21、属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量（3）测量电阻大小R测测测测量量量量思思思思路路路路：利利利利用用用用电电电电阻阻阻阻的的的的定定定定义义义义式式式式，连连连连接接接接电电电电路路路路，测测测测出出出出金金金金属属属属丝丝丝丝所所所所通通通通过过过过电电电电流流流流和和和和电电电电压的大小压的大小压的大小压的大小测量方法：伏安法（安安法；伏伏法等皆可）测量方法：伏安法（安安法；伏伏法等皆可）测量方法：伏安法（安安法；伏伏法等皆可）测量方法：伏安法（安安法；伏伏法等皆可）原理：RxIxUx实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻
22、率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量（3）测量电阻大小R用电压表测电压用电压表测电压用电流表测电用电流表测电流流伏安法测电阻伏安法测电阻伏伏安安法法：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，用用电电流流表表测测出出通通过过电电阻阻的的电流电流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RAVRxAVRx常常见见的的电电流流表表、电电压压表表接接法法实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量（3）测量电阻大小R伏安法测电阻的接法伏
23、安法测电阻的接法内内接接法法：电电流流表表接接在在电电压压表表两两接接线线柱柱内内侧侧，通通常常叫叫“内内接接法法”AVRx电电 流流 表表 在在内内电压表示数：电压表示数：电流表示数：电流表示数：R测测R真真内接法误差分析：内接法误差分析：误差来源于误差来源于电流表的分压。电流表的分压。思思考考：在在此此接接法法的的基基础础上上如如何何减减小小误误差差？电流表分压越小，则误差越小。即在测量电阻一定的情况下，同量程的电电流表分压越小，则误差越小。即在测量电阻一定的情况下，同量程的电流表的自身电阻越小越好。流表的自身电阻越小越好。在设置电路时可知，该电路适合测较大的电阻，即在设置电路时可知，该电
24、路适合测较大的电阻，即RRRRA A（且测量数据比真实数据大。）（且测量数据比真实数据大。）实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量（3）测量电阻大小R伏安法测电阻的接法伏安法测电阻的接法外外接接法法：电电流流表表接接在在电电压压表表两两接接线线柱柱外外侧侧，通通常常叫叫“外外接接法法”AVRx电电 流流 表表 在在外外电压表示数：电压表示数：电流表示电流表示数：数：R测测R真真外接法误差分析：外接法误差分析：误差来源于误差来源于电压表的分流。电压表的分流。思思考考：在在此此接接法法的的基基础础上上如如何何减减小小误误差
25、差？电压表分流越小，则误差越小。即在测量电阻一定的情况下，同量程的电电压表分流越小，则误差越小。即在测量电阻一定的情况下，同量程的电压表的自身电阻越大越好。压表的自身电阻越大越好。在设置电路时可知，该电路适合测较小的电阻，即在设置电路时可知，该电路适合测较小的电阻，即RRRRR0 0时，测量电阻时，测量电阻时，测量电阻时，测量电阻R R R RX X X X为为为为大电阻，大电阻，采用采用采用采用内接法。内接法。当当当当R RX XRR0 0时，测量电阻时，测量电阻时，测量电阻时，测量电阻R R R RX X X X为为为为小电阻，小电阻，采用采用采用采用外接法。外接法。当当当当R RX X=
26、R=R0 0时时时时，内外接法都可以。，内外接法都可以。实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量（3）测量电阻大小R内、外接法的选择试触法：试触法：按内外接的方式依次连接，观察电流表、电压表示数变化情按内外接的方式依次连接，观察电流表、电压表示数变化情况。况。VASabR若电压表示数有明显变化，则说明电流表的分压作用明显。若电压表示数有明显变化，则说明电流表的分压作用明显。此时适用外接法，此时适用外接法，外接法误差更小。外接法误差更小。外接法误差更小。外接法误差更小。若电流表示数有明显变化，则说明电压表的分流作用明显。若
27、电流表示数有明显变化，则说明电压表的分流作用明显。此时适用内接法，此时适用内接法，内接法误差更小。内接法误差更小。内接法误差更小。内接法误差更小。实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量（3）测量电阻大小R内、外接法的选择已知内阻法：已知内阻法：适用于电流表（或电压表）准确值已知的情况适用于电流表（或电压表）准确值已知的情况当电压表的内阻准确值已知，电流表内阻未知，采用外接法，当电压表的内阻准确值已知，电流表内阻未知，采用外接法，无系统误差。无系统误差。当电流表的内阻准确值已知，电压表内阻未知，采用内接法，当电流表的内阻
28、准确值已知，电压表内阻未知，采用内接法，无系统误差。无系统误差。当两电表当两电表的内阻准确值均已知，内、外接法均可，都无系统误的内阻准确值均已知，内、外接法均可，都无系统误差。差。小试牛刀例例1 1、在在伏伏安安法法测测电电阻阻的的实实验验中中，待待测测电电阻阻RxRx约约为为200200，电电压压表表的的内内阻阻约约为为2k2k，电电流流表表的的内内阻阻约约为为1010，测测量量电电路路中中电电流流表表的的连连接接方方式式如如图图（a a）或或图图（b b）所所示示，计计算算结结果果由由计计算算得得出出，式式中中U U与与I I分分别别为为电电压压表表和和电电流流表表的的读读数数；若若将将图
29、图（a a）和和图图（b b）中中电电路路测测得得的的电电阻阻值值分分别别记记为为R Rx1x1和和R Rx2x2，则则 _更更 接接 近近 待待 测测 电电 阻阻 的的 真真 实实 值值，且且 测测 量量 值值R Rx1x1_（填填“大大于于”、“等等于于”或或“小小于于”）真真实实值值，测测量量值值R Rx2x2_ （填填“大大于于”、“等等于于”或或“小小于于”）真实值）真实值。Rx1大于大于小于小于例例2 2、测测量量金金属属丝丝电电阻阻R Rx x的的电电路路图图如如图图2 2所所示示，闭闭合合开开关关S S，先先后后将将电电压压表右侧接线端表右侧接线端P P接接a a、b b点时，
30、电压表和电流表示数如下表所示。点时，电压表和电流表示数如下表所示。该该学学生生认认真真观观察察到到两两次次测测量量中中，电电流流表表的的读读数数几几乎乎未未变变，发发生生这这种种现现象的原因是象的原因是_。比比较较合合理理且且较较准准确确的的金金属属丝丝电电阻阻R Rx x测测=_(=_(保保留留两两位位有有效效数数字字)，从从系系统统误误差差角角度度分分析析，R Rx x的的测测量量值值R Rx x测测与与其其真真实实值值比比较较，R Rx x测测_ _R Rx x真真(填填“”、“=”“=”或或“”)”)。电压表内阻远大于金属丝电阻，电压表分流几乎为零电压表内阻远大于金属丝电阻，电压表分流
31、几乎为零12小试牛刀实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量（3）测量电阻大小R测测量量未未知知电电阻阻时时，需需重重复复试试验验，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。若分别当同一电阻接入不同的电源电压测量则比较麻烦。若分别当同一电阻接入不同的电源电压测量则比较麻烦。此此时时可可接接入入滑滑动动变变阻阻器器，起起到到在在同同一一电电路路中中，可可以以直直接接改改变变测测量电阻的电流或电压的大小的作用，达到测多组数据的实验效果。量电阻的电流或电压的大小的作用，达到测多组数据的实验效果。思考：滑动变阻
32、器该如何接入电路？实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量（3）测量电阻大小R滑动变阻器的接法限流式接法限流式接法 U0SRABPRx分压式接法分压式接法 U0SPRxRAB目的：目的：目的：目的：调节滑动变阻器使得电阻有多组调节滑动变阻器使得电阻有多组调节滑动变阻器使得电阻有多组调节滑动变阻器使得电阻有多组U U U U、I I I I数据数据数据数据限流式（滑动变阻器与测量电阻串联）限流式（滑动变阻器与测量电阻串联）U0SRABPRx实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测
33、量、物理量的测量、物理量的测量（3）测量电阻大小R滑动变阻器的接法限流式：滑动变阻器主要作用为限流式：滑动变阻器主要作用为限制电流限制电流在在此此电电路路中中，滑滑动动变变阻阻器器通通过过改改变变自自身身接接入入电电路的路的阻值阻值，进而，进而影响影响电路的总电路的总电流电流。从从而而达达到到改改变变测测量量电电阻阻电电流流和和电电压压的的目目的的，得得到多组数据。到多组数据。RAP为滑变接入电路电阻RBP为滑变未接入电路电阻限流式（滑动变阻器与测量电阻串联）限流式（滑动变阻器与测量电阻串联）U0SRABPRx思思思思考考考考：滑滑滑滑片片片片P P P P在在在在移移移移动动动动过过过过程程
34、程程中中中中，待待待待测测测测电电电电阻阻阻阻R R R RX X X X的的的的电电电电压压压压和电流该如何变化？和电流该如何变化？和电流该如何变化？和电流该如何变化？当滑片P处于A端：滑变接入阻值RP=0;待测电阻所分电压最大，为电源电压U0；待测电阻的电流 当滑片P处于B端：滑变接入阻值RP=Rmax；待测阻值所分电压最小，为 ；待测电阻的电流 实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量（3）测量电阻大小R滑动变阻器的接法分压式分压式（滑动变阻器一部分与测量电阻并联之后，再与另一（滑动变阻器一部分与测量电阻并联之后，
35、再与另一部分滑变剩余电阻串联）部分滑变剩余电阻串联）U0SPRxRAB分压式：滑动变阻器的主要作用为分压式：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分的电阻部分的电阻，达到，达到改变改变待测电阻分得待测电阻分得电压电压从从而而达达到到改改变变测测量量电电阻阻电电流流和和电电压压的的目目的的，得得到多组数据。到多组数据。分压式分压式（滑动变阻器一部分与测量电阻并联之后，再与另一部分滑变（滑动变阻器一部分与测量电阻并联之后，再与另一部分滑变剩余电阻串联）剩余电阻串联）U0SPRxRAB思思思思考考考考：滑滑滑滑片片片片P P P
36、 P在在在在移移移移动动动动过过过过程程程程中中中中，待待待待测测测测电电电电阻阻阻阻R R R RX X X X的的的的电电电电压压压压和电流该如何变化？和电流该如何变化？和电流该如何变化？和电流该如何变化？当滑片P处于A端：滑变全部阻值Rmax与Rx并联(RAP=0；RBP=Rmax与Rx并联)待测电阻所分电压最大，为电源电压U0；待测电阻的电流当滑片P处于B端：滑变接入全部阻值Rmax，此时Rx被短路(RAP=Rmax;RBP=0与Rx并联)待测阻值所分电压最小，为0；待测电阻的电流为0 实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1 1 1 1、物理量的测量、物理量的测量、物理量的测量
37、、物理量的测量（3）测量电阻大小R滑动变阻器的接法的选择在实际电路的选择中，我们遵循以下原则：在实际电路的选择中，我们遵循以下原则：（1 1）当限流式接法无法满足实验要求时，我们选择分压式接法。）当限流式接法无法满足实验要求时，我们选择分压式接法。（如如：采采用用限限流流式式接接法法时时，滑滑变变调调到到最最大大值值，待待测测电电阻阻的的电电流流（电电压压）超超过过了了其其额额定定电流（电压）；或超过电流表（电压表的量程时）电流（电压）；或超过电流表（电压表的量程时）（2 2）当待测电阻比滑变最大值大得多时，我们选用分压式接法。）当待测电阻比滑变最大值大得多时，我们选用分压式接法。（因因为为在
38、在待待测测电电阻阻比比滑滑变变最最大大值值大大得得多多的的时时候候，调调节节滑滑动动变变阻阻器器的的阻阻值值，待待测测电电阻阻上上的电压或电流变化范围不够大）的电压或电流变化范围不够大）（3 3）若电压要求从）若电压要求从0 0 开始调节，我们只能选用分压式接法。开始调节，我们只能选用分压式接法。（4 4）若两种接法都满足若两种接法都满足的情况下，我们的情况下，我们选用较为节能的限流式选用较为节能的限流式接法。接法。大大载载分分压压，小小限限流流限流式电路的特点：限流式电路的特点：电压不能从零开始调节，调节范围较小，但电路结构较为简单。电压不能从零开始调节，调节范围较小，但电路结构较为简单。电
39、能损耗较小。电能损耗较小。分压式电路的特点：分压式电路的特点：电压可以从零开始调节，调节范围较大。电压可以从零开始调节，调节范围较大。但电路结构较为复杂。但电路结构较为复杂。电能损耗较大。电能损耗较大。分压外接法分压外接法 VARx分压内接法分压内接法AVRx限流内接法限流内接法 RxAV 限流外接法限流外接法 RxAV由由于于电电阻阻丝丝的的电电阻阻较较小小，我我们们做做实实验验时时，选选择择外外接接法法；不不要要求求电电压压从从0 0开开始始调调节节，选择耗能较低的选择耗能较低的限流法限流法。实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量2 2 2 2、实验过程、实验过程、实验过程、实验过程
40、(1)用用_在不同位置多次测量金属丝的直径，算出其平均值。在不同位置多次测量金属丝的直径，算出其平均值。(2)把把金金属属丝丝两两端端固固定定在在接接线线柱柱上上使使其其拉拉直直，用用_多多次次测测量量接接入入电电路部分的金属丝的长度，算出其平均值。路部分的金属丝的长度，算出其平均值。(3)按设计的电路图连接电路，并将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端。按设计的电路图连接电路，并将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端。(4)闭闭合合开开关关，改改变变滑滑片片位位置置，测测出出若若干干组组电电流流、电电压压值值，填填入入设设计计的的表表格中。格中。(5)测量结束后打开开关，拆除电路，整理实验器材。测量结束
41、后打开开关，拆除电路，整理实验器材。螺旋测微器螺旋测微器刻度尺刻度尺实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量3 3 3 3、数据处理、数据处理、数据处理、数据处理在求在求RxRx的值时可用两种方法的值时可用两种方法计算电阻率计算电阻率实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量4 4 4 4、误差分析、误差分析、误差分析、误差分析产生原因产生原因减小方法减小方法偶然偶然误差误差测量金属丝的直径和长度测量金属丝的直径和长度出现误差出现误差改换位置或多次测量取平改换位置或多次测量取平均值均值电表读数出现误差电表读数出现误差眼睛正视指针眼睛正视指针通电电流过大或时间过长、通电电流过大或时间过长、
42、致使金属丝发热致使金属丝发热,造成所测造成所测电阻较大电阻较大实验中应使电流不要过大实验中应使电流不要过大,闭合开关后待稳定时尽闭合开关后待稳定时尽快读数快读数,然后断开开关然后断开开关系统误差系统误差电流表的外接使电压表分电流表的外接使电压表分流造成误差流造成误差采用内阻很大的电压表采用内阻很大的电压表实验2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量5 5 5 5、注意事项、注意事项、注意事项、注意事项（1）金属丝的电阻值较小，实验电路一般采用电流表外接法。（2）测量金属丝的有效长度，是指测量金属丝接入电路的两个端点之间的长度，即电压表两端点间的金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求
43、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）闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在接入电路的电阻值最大的位置。（5）在用伏安法测电阻时，通过金属丝的电流I不宜过大(电流表用0.6 A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。小试牛刀 例例 在在“测测定定金金属属的的电电阻阻率率”的的实实验验中中，所所用用金金属属电电阻阻丝丝的的电电阻阻约约为为30。现通过以下实验测量该金属材料的电阻率。现通过以下实验测量该金属材料的电阻率。(1)(1)用用螺螺旋旋测测微微器器测测量量电电阻阻丝丝直直径径，其其示示数数如如图图甲甲
44、所所示示，则则该该电电阻阻丝丝直直径径的的测测量量值值d_ mm。(1)螺螺旋旋测微微器器的的固固定定刻刻度度的的读数数为0，可可动刻刻度度的的刻刻度度为18.30.01 mm0.183 mm。所以螺旋。所以螺旋测微器的微器的读数数为0.183 mm。(2)(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：电压表电压表V1(量程量程03 V，内阻约，内阻约3 k)；电压表；电压表V2(量程量程015 V，内阻约，内阻约15 k)；电流表电流表A1(量程量程0100 mA，内阻约，内阻约5)；电流表；电流表A2(量程量程00.6 A，内阻约，内阻约
45、0.1)；滑动变阻器滑动变阻器R1(010)；滑动变阻器；滑动变阻器R2(01 k)；电源；电源E(电压为电压为4.5 V)。为为了了便便于于调调节节电电路路并并能能较较准准确确地地测测出出电电阻阻丝丝的的阻阻值值，电电压压表表应应选选_，电电流流表表应应选选_，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选_。小试牛刀(3)(3)在在图图乙乙框框中中画画出出该该实实验验的的实实验验原原理理图图，要要求求：能能改改变变电电阻阻丝丝的的测测量量长长度度和和进进行行多次测量。多次测量。(4)(4)利利用用测测量量数数据据画画出出UL图图线线，如如图图丙丙所所示示，其其中中(L0，U0)是是UL图图线线上上的的一一个个点点的的坐坐标标。根根据据UL图图线线，用用电电阻阻丝丝的的直直径径d、电电流流I和和坐坐标标(L0，U0)可可计计算算出出电电阻阻丝的电阻率丝的电阻率_。(用所给字母表示用所给字母表示)