【学案导学设计】2014-2015学年高中物理 第3章 从电表电路到集成电路 实验：测定金属的电阻率学案 沪科版选修3-1VIP专享

学案 7 实验：测定金属的电阻率[学习目标定位] 1.进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计思想.2.掌握螺旋测微器的读数方法.3.掌握测定金属电阻率的实验原理、实验过程及数据处理方法．一、实验原理1．把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻 R(R＝)．电路原理图如图 1 所示．图 12．用毫米刻度尺测出金属丝的长度 l，用螺旋测微器测出金属丝的直径 d，算出横截面积 S(S＝)．3．由电阻定律 R＝ρ，得 ρ＝＝＝，求出电阻率．二、实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器．三、螺旋测微器1．构造及原理：如图 2 所示，它的测砧 A 和固定刻度 B 固定在尺架 C 上，可动刻度 E、旋钮D、微调旋钮 D′是与测微螺杆 F 连在一起的，并通过精密螺纹套在 B 上，精密螺纹的螺距是0.5 mm，即旋钮 D 每转一周，测微螺杆 F 前进或后退 0.5 mm，可动刻度分成 50 等份，每一等份表示 0.01_mm.图 22．使用方法：当 A 与 F 并拢时，可动刻度 E 的零点恰好跟固定刻度 B 的零点重合，逆时针旋转旋钮 D，将测微螺杆 F 旋出，把被测物体放入 A、F 之间，再顺时针旋转旋钮 D，使 A、F 正好接触被测物．在使用时，F 快要接触被测物时，要停止使用旋钮 D，改用微调旋钮 D′.一、实验操作1．实验步骤(1)测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，并记录．(2)连电路：按如图 3 所示的电路图连接实验电路．1图 3(3)量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量 3 次，并记录．(4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关 S.改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U 的值，记入表格内，断开开关 S.(5)拆除实验电路，整理好实验器材．2．数据处理电阻 R 的数值可用以下两种方法确定：(1)计算法：利用每次测量的 U、I 值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果．(2)图像法：可建立 I－U 坐标系，将测量的 U、I 值描点作出图像，利用图像的斜率来求出电阻值 R.3．实验注意事项(1)因一般金属导线电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法；(2)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态．(3)测量 L 时应测接入电路的金属导线...