高中人教版 (2019)3 實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量教學(xué)課件ppt

這是一份高中人教版 (2019)3 實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量教學(xué)課件ppt，共41頁(yè)。PPT課件主要包含了導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識(shí)，共研·突破關(guān)鍵能力，精練·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)，電阻R，長(zhǎng)度l，直徑d，滑動(dòng)變阻器，電流值，U-I，刻度尺等內(nèi)容，歡迎下載使用。
2．物理量的測(cè)量(1)電阻的測(cè)量：按實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路．改變__________滑片的位置，讀取多組______、________，通過________圖像求得電阻R.(2)電阻絲有效長(zhǎng)度的測(cè)量：電阻絲長(zhǎng)度的測(cè)量工具應(yīng)選用________．需要注意，在測(cè)量電阻絲的長(zhǎng)度時(shí)，測(cè)量的并不是電阻絲的總長(zhǎng)度，而是接入電路的____________．反復(fù)測(cè)量多次，得到有效長(zhǎng)度的________．(3)電阻絲直徑的測(cè)量：因?yàn)殡娮杞z比較細(xì)，所以直接用________測(cè)量就會(huì)產(chǎn)生比較大的誤差．應(yīng)選擇游標(biāo)卡尺或螺旋測(cè)微器．
【歸納】1．0～3 V量程的電壓表和0～3 A量程的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度分別是0.1 V和0.1 A，讀到0.1的下一位，即讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位．?2．對(duì)于0～15 V量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位，即讀到0.1 V．3．對(duì)于0～0.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位，這時(shí)要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01 A．
【典例】例1 (1)如圖甲所示是學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的有兩個(gè)量程的電流表刻度盤，當(dāng)用“－”和“0.6”兩接線柱時(shí)，能測(cè)量的最大電流是_____ A，對(duì)應(yīng)刻度盤上的每一小格代表________ A，圖甲所示示數(shù)為________ A；當(dāng)使用電流表的“－”和“3”兩接線柱時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上的每一小格代表________ A，圖甲所示示數(shù)為________ A.(2)圖乙為學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的有兩個(gè)量程的電壓表刻度盤，當(dāng)使用較小量程時(shí)，測(cè)量電壓的最大值不得超過________ V，對(duì)應(yīng)刻度盤上的每一小格表示________ V，圖乙所示示數(shù)為________ V；若使用的是較大量程時(shí)，則對(duì)應(yīng)刻度盤上的每一小格表示________ V，圖乙所示示數(shù)為________ V．
[訓(xùn)練1]　請(qǐng)完成下列各表的讀數(shù)，把答案填在圖下的橫線上．(1)量程為0～3 V和0～ 3 A的電表．(2)量程為0～15 V的電壓表讀數(shù)．
(3)量程為0～0.6 A的電流表讀數(shù)．
【歸納】1．測(cè)量電路(1)電流表外接法，如圖所示．由于電壓表的分流，電流表測(cè)量的電流值偏大，測(cè)得的電阻值偏小，適用于測(cè)量小電阻．(2)電流表內(nèi)接法，如圖所示．由于電流表的分壓，電壓表測(cè)量的電壓值偏大，測(cè)得的電阻值偏大，適用于測(cè)量大電阻．
2．控制電路(1)滑動(dòng)變阻器限流式接法，如圖所示．(2)滑動(dòng)變阻器分壓式接法，如圖所示．
【典例】例2 (多選)如圖所示，用伏安法測(cè)電阻時(shí)(　　)A．采用圖甲所示測(cè)量電路，誤差來源于電壓表分流，使電阻測(cè)量值小于真實(shí)值B．采用圖甲所示測(cè)量電路，誤差來源于電流表分壓，使電阻測(cè)量值大于真實(shí)值C．采用圖乙所示測(cè)量電路，誤差來源于電壓表分流，使電阻測(cè)量值小于真實(shí)值D．采用圖乙所示測(cè)量電路，誤差來源于電流表分壓，使電阻測(cè)量值大于真實(shí)值
解析：題圖甲所示測(cè)量電路因電壓表分流，使電阻測(cè)量值小于真實(shí)值，題圖乙所示測(cè)量電路因電流表分壓，使電阻測(cè)量值大于真實(shí)值，選項(xiàng)A、D正確．
例3 在“測(cè)量金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，測(cè)量3次，求出其平均值L，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，選不同的位置測(cè)量3次，求出其平均值d.(1)采用如圖甲所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻，電阻的測(cè)量值比真實(shí)值______(選填“偏大”或“偏小”)．(2)已知被測(cè)金屬絲的電阻約為5 Ω，實(shí)驗(yàn)所用電源的電壓為3 V，電流表內(nèi)阻約為0.1 Ω，電壓表內(nèi)阻約為15 kΩ.請(qǐng)你根據(jù)電路圖在圖乙中進(jìn)行實(shí)物連線．(3)若測(cè)出金屬絲的電阻為R，則金屬絲的電阻率ρ＝________(用題中字母表示)．?
思維提升連接實(shí)物圖時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(1)從電源正極出發(fā)，經(jīng)過用電器、開關(guān)等元件，回到電源負(fù)極．(2)遇到復(fù)雜的電路圖，先按照簡(jiǎn)單的串聯(lián)或并聯(lián)的畫法一點(diǎn)一點(diǎn)分解．(3)要注意導(dǎo)線不能交叉．(4)注意電流表和電壓表的區(qū)別．(5)畫完電路圖后，按照從正極出發(fā)的方向走一遍，看是否正確．(6)重點(diǎn)注意電流要從正接線柱流入電表，從負(fù)接線柱流出電表．(7)注意電路是否會(huì)短路．
[訓(xùn)練2]　在測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中：(1)如圖甲所示，用50分度游標(biāo)卡尺測(cè)量待測(cè)金屬絲的直徑，其示數(shù)是________mm.(2)按圖乙所示的電路圖在圖丙中用筆畫線代替導(dǎo)線，補(bǔ)充連接實(shí)物電路示意圖．
解析：(1)由題圖甲所示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為0 mm＋26×0.02 mm＝0.52 mm.(2)根據(jù)題圖乙所示電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示．
[訓(xùn)練3]　利用螺旋測(cè)微器、米尺和圖甲所示的器材(其中電流表的內(nèi)阻約為1 Ω，電壓表的內(nèi)阻約為5 kΩ)測(cè)量一根粗細(xì)均勻的阻值約為5 Ω的金屬絲的電阻率．(1)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的器材連接成實(shí)物電路，要求連線不能交叉，電流表、電壓表選擇合適的量程(已知電源電壓為6 V，滑動(dòng)變阻器的阻值為0～20 Ω)．
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑和用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度的示數(shù)如圖乙所示，電流表、電壓表的讀數(shù)如圖丙所示．則金屬絲兩端的電壓U＝________，電流I＝________，金屬絲的長(zhǎng)度l＝________，直徑d＝__________．(3)該金屬絲的電阻率是__________________(保留兩位有效數(shù)字)．
1.850×10－3 m
4.4×10－5 Ω·m
1．(1)如圖所示，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為________ mm，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為________ mm；(2)電壓表接0～3 V量程，電壓表的讀數(shù)為________ V；(3)電流表接0～0.6 A量程，電流表的讀數(shù)為________ A.
解析：(1)由題圖所示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為6 mm＋12.2×0.01 mm＝6.122 mm.由題圖所示游標(biāo)卡尺可知，游標(biāo)尺為20分度，精度為0.05 mm，故其示數(shù)為50 mm＋17×0.05 mm＝50.85 mm.(2)電壓表量程為3 V，由題圖所示電壓表可知，其分度值為0.1 V，示數(shù)為2.15 V.(3)電流表量程為0.6 A，由題圖所示表盤可知，其分度值為0.02 A，示數(shù)為0.16 A.
2．在“測(cè)定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L、直徑d和電阻R.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑時(shí)，讀數(shù)如圖甲所示，則金屬絲的直徑為________ mm.(2)若用圖乙電路測(cè)金屬絲的電阻，則測(cè)量結(jié)果將比真實(shí)值________(選填“偏大”或“偏小”)．
(3)用電壓表和電流表測(cè)金屬絲兩端的電壓和電流時(shí)，讀數(shù)分別如圖丙、丁所示，則電壓表的讀數(shù)為________ V，電流表的讀數(shù)為________ A．
解析：(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d＝0.5 mm＋19.5×0.01 mm＝0.695 mm.(2)題圖乙電流表采用外接法，電流測(cè)量值偏大，故電阻測(cè)量值偏?。?3)電壓表的最小分度值為0.1 V，其讀數(shù)為2.60 V；電流表的最小分度值為0.02 A，其讀數(shù)為0.52 A.
3．(1)某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)過程中，正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖甲、乙、丙所示，(已知電流表選0.6 A量程，電壓表選3 V量程)．則它們的讀數(shù)值依次是________ mm、________ A、________ V.(2)已知實(shí)驗(yàn)中所用的電流表內(nèi)阻約幾歐，電壓表內(nèi)阻約20 kΩ，則本實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)當(dāng)采用圖丁中的________(選填“A”或“B”)，用此電路測(cè)量的金屬絲電阻比真實(shí)值偏________(選填“大”或“小”)．(3)若測(cè)得電流為I、電壓為U，金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為d，則該金屬絲的電阻率ρ＝________(用題中字母代號(hào)表示)．
4．在“金屬絲電阻率的測(cè)量”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬絲的電阻Rx約為5 Ω，實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材．A．電壓表 (量程0～3 V，內(nèi)阻約為15 kΩ)；B．電壓表 (量程0～15 V，內(nèi)阻約為75 kΩ)；C．電流表 (量程0～3 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω)；D．電流表 (量程0～0.6 A，內(nèi)阻約為1 Ω)；E．滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω，0.6 A)；F．滑動(dòng)變阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)；G．電池組E(3 V)；H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干．
(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有________(填器材前面的序號(hào))．(2)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)采用的電路圖如圖甲所示．請(qǐng)把圖乙中的實(shí)物圖用線連接起來．　
(3)若用毫米刻度尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度為60.00 cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑及兩電表的示數(shù)如圖丙所示，則金屬絲的直徑為________ mm，電阻值為________ Ω.
5．用伏安法測(cè)量電阻R的阻值，進(jìn)而求出電阻率ρ，某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)出了6組電壓、電流值，并在U-I圖像中進(jìn)行描點(diǎn)，如圖所示．(1)根據(jù)圖像中描點(diǎn)情況，寫出分析數(shù)據(jù)求解R值的步驟：_________________________________________________________.
解析：(1)①作U -- I圖線，圖線應(yīng)為過原點(diǎn)的直線，使直線過盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)(左起第2個(gè)點(diǎn))應(yīng)舍棄；②求該直線的斜率k，則R＝k.
(2)求出的電阻值R＝______ Ω.(保留三位有效數(shù)字)(3)待測(cè)電阻是由均勻材料制成的圓柱體，用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度與直徑，結(jié)果分別如圖甲、乙所示．由圖可知其長(zhǎng)度為________ cm，直徑為________ cm.(4)由以上數(shù)據(jù)可求出ρ＝_____________．(保留一位有效數(shù)字)