解读“测定金属的电阻率”实验难点与考点近几年的高考物理实验试题,比重逐年增加,并且具有以下特点:从简单背诵实验转向分析理解实验;更重视操作过程的考查;电学实验考查仍是考查的重点;从既定的学生实验转向变化的创新实验;课堂演示实验走进高考物理试题
下面仅以 “测定金属的电阻率”实验进行解读,帮助同学们突破此难点考点
一、实验探究解读1.实验目的学会用“伏安法”测量电阻的阻值、测定金属的电阻率
2.实验原理用刻度尺测一段金属导线的长度 L,用螺旋测微器测导线的直径 D,用“伏安法”测导线的电阻 R,根据电阻定律公式,则金属的电阻率 ρ=RS/L=πD2R/4L
注意:“伏安法”测电阻是课程标准要求的一种基础的测量方法,此方法适用于提供了电压表和电流表两测量工具
即利用电压表、电流表,测出电阻两端的电压和通过的电流,再结合欧姆定律 I=U/R,计算出待测的电阻值
通常电压表、电流表有两种连接方法:电流表外接法和电流表内接法
其取决于在于待测电阻的大小,如果待测电阻值较大,一般采用电流表内接法,这样可以减少实验误差
3.实验器材金属丝、螺旋测微器(千分尺)、毫米刻度尺、安培表、伏特表、电源(3V)、滑动变阻器(0~20Ω)、开关一个、导线若干注意:(1)被测金属丝要选用电阻率大的材料,如铁铬铝合金、镍铬合金或1000W 电炉丝经理直后代用等,电阻 5~10Ω 之间为宜,在此前提下,电源选 3V直流电源,安培表选 0~0
6A 量程,伏特表选 0~3V 量程,滑动变阻器选 0~20Ω
(2)螺旋测微器准确度:0
01mm;读数=固定刻度(mm)+可动刻度(mm);读数时要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出
4.实验步骤(1) 用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值 D(或将金属丝紧密缠绕在铅笔上用螺旋测微器(千分尺)测出 n 匝线圈总直径长度 D,D/n 算出直径),