3.6科学测量金属丝的电阻率课件高二上学期物理

第6节科学测量：金属丝的电阻率情境导入电阻率是导体的重要电学参量，但它不像电流、电压那样可直接用电表测出。那么，怎样测量导体的电阻率呢？本节将学习用伏安法测金属丝的电阻，并根据电阻公式得到其电阻率的方法。我们已学过用伏安法测电阻，知道电流表与电压表有不同的连接方法。例如，在图3-38（a）中，电压表与待测电阻并联，二者再与电流表串联，这种连接方法称为电流表外接法，简称外接法；在图3-38（b）中，电流表与待测电阻串联，二者再与电压表并联，这种连接方法称为电流表内接法，简称内接法。讲授新课一、伏安法测电阻讲授新课

讲授新课即外接法测出的电阻测量值小于真实值，这是因为电压表分掉了一部分电流。根据并联电路特点可知，电压表的内阻比待测电阻大得越多，分掉的电流越小，误差越小。

讲授新课即内接法测出的电阻测量值大于真实值，这是因为电流表分掉了一部分电压。根据串联电路特点可知，电流表的内阻比待测电阻小得越多，分掉的电压越小，误差越小。

不论外接法还是内接法，测量都有误差。为尽量减小误差，若待测电阻远小于电压表内阻，则应选择外接法；若待测电阻远大于电流表内阻，则应选择内接法。

我们把内阻为零的电流表称为理想电流表，内阻无穷大的电压表称为理想电压表。可见，理想电流表和理想电压表都是理想模型，现实中并不存在。讲授新课二、测量金属丝的电阻率实验目的（1）测量金属丝的电阻率。

（2）学习伏安法测电阻的方法。实验器材刻度尺、螺旋测微器、学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、金属丝、导线。讲授新课实验原理和设计

讲授新课实验步骤（1）用螺旋测微器多次测量金属丝的直径，算出其平均值。

（2）把金属丝两端固定在接线柱上，使其拉直，用刻度尺多次测量接入电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。

（4）闭合开关，改变滑片位置，测出若干组电流、电压值，填入你设计的表格中。

（5）测量结束后打开开关，拆除电路，整理实验器材。讲授新课数据分析

实验结论讨论请写出实验结论为什么金属丝的长度和直径的测量要选用不同的长度测量工具？选择测量工具的依据是什么？素养提升能提出并准确表述在实验中可能遇到的物理问题；能在他人指导下制订实验方案，能选用电流表和电压表进行实验，能考虑实验中的安全问题；能分析实验数据，测得金属丝的电阻率；能撰写完整的实验报告，在报告中能呈现设计的实验表格，以及数据分析过程和实验结论，能进行反思与交流。

注意提升实验设计能力、实验器材的选用能力和误差分析能力。

——科学探究物理聊吧

（1）若电流表示数变化明显，说明电压表分流作用较强，应采用内接法，S应接b。

（2）若电压表示数变化明显，说明电流表分压作用较强，应采用外接法，S应接a。

想想这样判断的理由是什么，并与同学交流。小节练习1.请撰写“测量金属丝的电阻率”的实验报告，注意在报告中呈现设计的实验表格，以及数据分析过程和实验结论，并对实验过程和实验结论进行反思与交流。小节练习

2.某同学做“测量金属丝的电阻率”实验。

（1）需要通过实验直接测量的物理量有＿＿＿＿＿（写出名称和符号）。

（2）这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数分别如图（a）（b）所示。由图可知，电流表、电压表的示数分别为＿＿A和＿＿V，由此可计算出金属丝的电阻为＿＿Ω。（电流表和电压表分别用0.6A和15V的量程）小节练习3.在“测量金属丝的电阻率”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50cm。

（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.

小节练习（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材：电池组（电压3V）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω、额定电流2A）、开关、导线若干。

某小组同学利用以