沪科教2003课标版《3.3探究电阻定律》优质课教案下载

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二、实验原理

用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流，根据Rx＝ eq ﹨f(U,I) 计算金属丝的电阻Rx，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S；根据电阻定律Rx＝ρ eq ﹨f(l,S) ，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝ eq ﹨f(RxS,l) ＝ eq ﹨f(πd2U,4lI) .

三、实验器材

被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．

四、实验步骤

1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d.

2．按实验原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路．

3．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，求出其平均值l.

4．把滑动变阻器的滑片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，闭合电键S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内，断开电键S，求出导线电阻Rx的平均值．

5．整理仪器．

五、数据处理

1．在求Rx的平均值的两种方法

(1)第一种是用Rx＝ eq ﹨f(U,I) 算出各次的数值，再取平均值．

(2)第二种是用U－I图线的斜率求出．

2．计算电阻率：将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算公式ρ＝Rx eq ﹨f(S,l) ＝ eq ﹨f(πd2U,4lI) .

六、误差分析

1．金属丝直径、长度的测量带来误差．

2．若为内接法，电流表分压，若为外接法，电压表分流．

七、注意事项

1．测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属丝的长度，应在连入电路后拉直的情况下进行．

2．本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．

3．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大．

随堂练习

1．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：

用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲，由图甲可知其长度为________mm；用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图乙可知其直径为________mm；用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为________Ω，则该圆柱体的电阻率ρ＝________Ω·m.