高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用3 实验：导体电阻率的测量习题ppt课件

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新课探究游标卡尺的使用螺旋测微器的使用实验原理、数据处理、误差分析、注意事项
理解测量电阻率的实验原理及方法
掌握游标卡尺和螺旋测微器的使用方法和读数方法
掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法
会对实验数据进行误差分析
反映材料导电性能好坏的物理量。定义式： ，为计算出导体的电阻率，我们需要测量计算出导体的长度及直径。这就需要用到游标卡尺及螺旋测微器。
原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。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样多的小等分刻度少 1 mm。精度：对应关系为10分度 0.1 mm,20分度 0.05 mm,50分度0.02 mm。
读数：读数=主尺整mm值+精确度×游标尺的对齐刻度数（1）从主尺上读出整毫米数（2）弄清该尺的精度（3）从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数（4）将（3）中的格数×（2）中的精度，计算结果与（1）中的主尺整毫米数相加，即为最后测量结果
如左图，主尺整毫米数：17mm，精度0.1mm,游标尺第5格与主尺对齐，5×0.1=0.5mm，读数=17+0.5=17.5mm。同理，右图精度为0.05mm,读数为23+7×0.05=23.35mm。游标卡尺不估读
读数：测量时，被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。测量值（mm）＝固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露出）＋可动刻度数（估读一位）×0.01（mm）。
如左图，固定刻度数，半毫米线未露出，读为14mm,可动刻度数（估读一位），为13.5×0.01=0.135mm，最终读数为14.135mm。同理，右图因半毫米线露出，最终读数为8.5+6.2×0.01=8.562mm
（1）测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。（2）在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。
（3）读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。（4）当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合，将出现起点误差，应加以修正，即在最后测长度的读数上去掉起点误差的数值。
实验原理：实验电路如图，用伏安法测出金属丝的电阻。
用毫米刻度尺测量金属丝的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S。将测量的数据代入公式 求金属丝的电阻率。
误差分析：（1）金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一。（2）采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小。（3）金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。（4）由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。
注意事项：（1）本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。（2）实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。
注意事项：（3）测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值。（4）测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。
注意事项：（5）闭合开关S之前，一定要将原理图中滑动变阻器的滑片移到最左端。（6）在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
3．在“金属丝电阻率的测量实验”中，为待测金属丝，用刻度尺测得其接入电路中的长度为L，用螺旋测微器测其直径D如图甲所示，实验电路图如图乙所示，实验数据作图如图丙所示，回答下列问题：（1）金属丝的直径______mm；（2）金属丝接入电路的电阻______；（3）金属丝的电阻率______（用字母L、D、表示）。
4．某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和图乙所示，则圆柱体的长度为___________cm，直径为___________mm
4．（2）按图丙连接电路后，实验操作如下：①将滑动变阻器的阻值置于最________（填“大”或“小”）处；将拨向接点1，闭合，调节，使电流表示数为一个恰当的值；②将电阻箱的阻值调至最___________（填“大”或“小”）处，拨向接点2；保持不变，调节，使电流表的示数仍为，此时阻值为12.8Ω；
4．（3）由（2）中的测量，可得圆柱体的电阻为___________Ω；（4）利用以上各步骤中所测得的数据，得该圆柱体的电阻率为___________Ω·m（保留3位有效数字）。
【详解】（1）[1]由题图甲可知圆柱体的长度为[2]由题图乙可知圆柱体的直径为（2）[3][4]为了保护电路各元件，使电路中电流都能从最小值开始调节，开始时应先将滑动变阻器R1的阻值应调至最大。后续在S2由1拨向2前，电阻箱的阻值也应调至最大。（3）[5]本实验采用等效法测电阻，由题意可知圆柱体的电阻为（4）[6]由电阻定律得解得
完成《11.3 导体的电阻率测量分题型练习题》