第十一章電路及其應用3.實驗：導體電阻率的測量目標體系構建課內互動探究課堂達標檢測夯基提能作業目標體系構建【學習目標】1．知道游標卡尺和螺旋測微器測量長度的原理和讀數方法。2．理解金屬絲電阻率的測量原理，掌握各物理量的測量方法。3．掌握利用伏安法測電阻的原理和方法，會進行數據處理和誤差分析。【思維脈絡】課內互動探究【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦長度的測量及測量工具的選用探究一

情境導入一、游標卡尺1．測量原理游標卡尺是測量長度的較精密的儀器，它的主要部分由一根主尺和一根游標尺(或稱副尺)構成，如圖所示。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦主尺的最小分度是1mm，副尺上有10個等分刻度，它們的總長度等于9mm，因此副尺上每一個分度比主尺的最小分度小0.1mm。當副尺的零刻度線與主尺的零刻度線對齊時，副尺上的第一條刻線、第二條刻線……依次與主尺的1mm刻線、2mm刻線……分別相差0.1mm、0.2mm…，副尺上第十條刻線正好對齊主尺上9mm刻度線，這種游標卡尺可以準確到0.1mm，其他不同準確度的游標卡尺的原理也是一樣的。見表格【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦游標卡尺精度(mm)測量結果[n為游標卡尺上正對刻度左側的小格數](mm)小格數刻度總長度(mm)主尺與游標卡尺每小格長度差(mm)1090.10.1＋0.1n20190.050.05＋0.05n50490.020.02＋0.02n【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦2.使用方法(1)校零位：使卡腳并攏，查看游標與主尺零刻線是否對齊，否則加以修正。(2)測量：將待測物放在兩測爪之間(注：測一般物長用外測爪，測孔徑等物體內部長度時，用內測爪，測深槽或深筒時，用游標后的深度尺窄片)，移動游標，使測爪剛好與物體接觸即可讀數。(3)讀數：①以游標零刻線位置為準。在主尺上讀取毫米數L。②看游標上第幾條刻線與主尺上的某一刻線對齊，從游標上讀出毫米以下的小數為KΔL，式中K為與主尺某刻線對齊的游標第K條刻線，ΔL為游標卡尺的精度。③得讀數為L＋KΔL。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦3．注意事項(1)不管是10分度的游標卡尺，還是20分度、50分度的游標卡尺，在讀數時均不需估讀，讀數的精確度要確保不變。(2)讀數時要使視線與尺垂直，避免產生視差。(3)使用卡尺時應防止撞擊，切不可用游標卡尺量度毛坯，以免損傷測腳。(4)測腳必須緊靠工件，用制動螺絲把游標尺固定后再讀數。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦A

如圖所示，甲為一游標卡尺的結構示意圖，當測量一鋼筆帽的內徑時，應該用游標卡尺的______(選填“A”“B”或“C”)進行測量，示數如圖乙所示，該鋼筆帽的內徑為______________mm。典例剖析典例111.25【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦思路引導：(1)游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀。(2)特別注意：該游標為20分度。解析：由游標卡尺的結構原理可知，測內徑應選游標卡尺的內測量爪，故選A；游標卡尺的主尺讀數為11mm，游標尺的讀數為5×0.05mm＝0.25mm，故鋼筆帽的內徑為11.25mm。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦對點訓練1．某同學用游標卡尺分別測量金屬圓管的內、外壁直徑，游標卡尺的示數分別如圖(a)和(b)所示。由圖可讀出，圓管內壁的直徑為____________cm，圓管外壁的直徑為____________cm；由此可計算出金屬圓管橫截面的面積。2.232.99【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦解析：題圖(a)中游標卡尺的主尺讀數為22mm，游標尺讀數為3×0.1mm＝0.3mm，所以最終讀數為22mm＋0.3mm＝22.3mm＝2.23cm。題圖(b)中游標卡尺的主尺讀數為29mm，游標尺讀數為9×0.1mm＝0.9mm，所以最終讀數為29mm＋0.9mm＝29.9cm。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦二、螺旋測微器1．測量原理螺旋測微器又叫千分尺，它是一種比游標卡尺更精密的測量長度的儀器，如圖所示的是一種常用的螺旋測微器，用它測量長度可以準確到0.01mm，它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可動刻度E、旋鈕D、微調旋鈕D′、測微螺桿F是連在一起的，并通過精密螺紋套在B上，精密螺紋的螺距為0.5mm，即D每旋轉一周，F前進或者后退0.5mm，可動刻度E上的刻度為50等分，每一小格表示0.01mm，這也就是螺旋測微器的精度，即它可以估讀到千分位，故也叫做千分尺。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦2．使用方法(1)校準零位：測量前使測微螺桿F和測砧A并攏，可動刻度E的零刻度與固定刻度B的軸向線應在固定刻度的零刻度線處對齊，否則應加以修正。(2)測量：旋動旋鈕D，將測微螺桿F旋出，把被測的物體放入A、F之間的夾縫中，轉動D，當F將要接觸物體時，再輕輕轉動微調旋鈕D′，當聽到“嗒、嗒…”的聲音時(表明待測物剛好被夾住)，然后轉動鎖緊手柄使F止動。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦(3)讀數：測量時被測物體長度的整數毫米數由固定刻度讀出，小數部分由可動刻度讀出。測量值(毫米)＝固定刻度數(毫米)(注意半毫米刻線是否露出)＋可動刻度數(估讀一位)×0.01(毫米)【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦(2)讀數時要使視線與尺垂直，避免產生視差。解析：(1)根據實物連接圖，畫出電路圖如圖所示(2)測量：旋動旋鈕D，將測微螺桿F旋出，把被測的物體放入A、F之間的夾縫中，轉動D，當F將要接觸物體時，再輕輕轉動微調旋鈕D′，當聽到“嗒、嗒…”的聲音時(表明待測物剛好被夾住)，然后轉動鎖緊手柄使F止動。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦4×10－5Ω·m4×10－5Ω·m【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦9mm，所以最終讀數為29mm＋0.(2)電流表、電壓表讀數時，要先看清量程，再讀數。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦(1)測量時，當F將要接觸被測物體時，要停止使用D，改用D′，以避免F和被測物體間產生過大的壓力，這樣，既可以保護儀器又能保證測量結果準確。依照原理圖中所示的電路圖用導線把器材連好。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦由于螺旋測微器的半毫米刻度線已經露出，因此讀數是1.【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦(2)電流表、電壓表讀數時，要先看清量程，再讀數。(3)讀數：①以游標零刻線位置為準。1．某同學用游標卡尺分別測量金屬圓管的內、外壁直徑，游標卡尺的示數分別如圖(a)和(b)所示。3．掌握利用伏安法測電阻的原理和方法，會進行數據處理和誤差分析。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦3．注意事項(1)測量時，當F將要接觸被測物體時，要停止使用D，改用D′，以避免F和被測物體間產生過大的壓力，這樣，既可以保護儀器又能保證測量結果準確。(2)讀數時，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經露出。(3)讀數時要準確到0.01mm，估讀到0.001mm，即測量結果若用mm為單位，則小數點后面必須保留三位。如在測量中發現可動刻度中某刻度線正好與固定刻度的水平線對齊，則最后一位讀數要補上一個零。如某同學讀出的讀數為“6.32mm”，肯定有效數字是錯的，正確的應讀成6.320mm。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦

用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數時測微螺桿發生轉動，讀數前應先旋緊如圖所示的部件______(選填“A”“B”“C”或“D”)。從圖中的示數可讀出合金絲的直徑為__________mm。B

典例剖析典例20.410【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦思路引導：(1)螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀。(2)特別注意：主尺半刻度線是否露出。解析：讀數前應先旋緊B，使讀數固定不變，螺旋測微器的固定刻度為0mm，可動刻度為41.0×0.01mm＝0.410mm，所以最終讀數為0mm＋0.410mm＝0.410mm。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦2．在測量一根粗細均勻的合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖所示，校零時的讀數為____________mm，合金絲的直徑為_____________mm。對點訓練0.0090.648【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦解析：校零時可動刻度為0.7格，故讀數為0.9×0.01mm＝0.009mm，測量時固定刻度上讀數為0.5mm，可動刻度為15.7格，故讀數為0.5mm＋15.7×0.01mm＝0.657mm。合金絲的直徑為兩次讀數之差，D＝0.657mm－0.009mm＝0.648mm。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦金屬絲電阻率的測量探究二

情境導入一、實驗器材毫米刻度尺，螺旋測微器或游標卡尺，直流電流表和直流電壓表，滑動變阻器(阻值范圍0～50Ω)，電池組，開關，被測金屬絲，導線若干。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦三、實驗步驟1．測直徑：用螺旋測微器在導線的三個不同位置上各測一次，并記錄。2．測長度：將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直，用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度l(即有效長度)，反復測量三次，并記錄。3．連電路：依照原理圖中所示的電路圖用導線把器材連好。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦4．測U、I：電路經檢查確認無誤后，閉合開關S。改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值，記入表格內，斷開開關S。5．整理：拆除實驗電路，整理好實驗器材。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦五、誤差分析1．長度測量、直徑測量造成的偶然誤差。2．電壓表、電流表讀數造成的偶然誤差。3．電流表外接法，R測＜R真，導致ρ測＜ρ真(系統誤差)。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦六、注意事項1．測量導線的長度時應當測量連入電路的導線的有效長度(而不是金屬絲的總長度)。2．由于被測金屬導線的阻值較小，為了減小測量誤差，應選用電流表外接法。3．為準確求出R的平均值，應采用U－I圖像法求電阻。4．在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流I的值不宜過大(電流表用0～0.6A量程)，通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度過高，造成其電阻率在實驗過程中增大。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦

利用螺旋測微器、米尺和如圖所示的器材(其中電流表的內阻為1Ω，電壓表的內阻為5kΩ)測量一根粗細均勻的阻值約為5Ω的金屬絲的電阻率。典例剖析典例3【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦(1)用筆畫線代替導線，將圖甲中的器材連接成實物電路，要求盡量避免交叉，電流表、電壓表應該選擇合適的量程(已知電源的電動勢為6V，滑動變阻器的阻值為0～20Ω)。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦(2)實驗時，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑和用米尺測量金屬絲的長度示數如圖乙所示，電流表、電壓表的讀數如圖丙所示。由圖可以讀出金屬絲兩端的電壓U＝_________，流過金屬絲的電流I＝_________，金屬絲的長度L＝____________，金屬絲的直徑d＝________________。(3)該金屬絲的電阻率是_________________(保留兩位有效數字)2.20V0.44A30.50cm1.850×10－3

m4.4×10－5

Ω·m【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦思路引導：(1)按照實驗原理連線。(2)電流表、電壓表讀數時，要先看清量程，再讀數。解析：(1)由于金屬絲的電阻比電壓表的內阻小得多，因此采用電流表外接法，具體連線見答案。(2)由圖可以看出：電壓表的量程是3V，所以讀數是2.20V；電流表的量程是0.6A，所以讀數是0.44A；由于螺旋測微器的半毫米刻度線已經露出，因此讀數是1.850×10－3m；米尺的讀數是40.50cm－10.00cm＝30.50cm。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦答案：(1)【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦(1)測量時，當F將要接觸被測物體時，要停止使用D，改用D′，以避免F和被測物體間產生過大的壓力，這樣，既可以保護儀器又能保證測量結果準確。如某同學讀出的讀數為“6.【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦(3)讀數：①以游標零刻線位置為準。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦解析：題圖(a)中游標卡尺的主尺讀數為22mm，游標尺讀數為3×0.(2)由圖可以看出：電壓表的量程是3V，所以讀數是2.2．由于被測金屬導線的阻值較小，為了減小測量誤差，應選用電流表外接法。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦(1)測量時，當F將要接觸被測物體時，要停止使用D，改用D′，以避免F和被測物體間產生過大的壓力，這樣，既可以保護儀器又能保證測量結果準確。6A量程)，通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度過高，造成其電阻率在實驗過程中增大。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦(2)測量：旋動旋鈕D，將測微螺桿F旋出，把被測的物體放入A、F之間的夾縫中，轉動D，當F將要接觸物體時，再輕輕轉動微調旋鈕D′，當聽到“嗒、嗒…”的聲音時(表明待測物剛好被夾住)，然后轉動鎖緊手柄使F止動。【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦(1)根據實物連接圖，畫出電路圖；【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻率的測量》PPT免費課件（最新版本）推薦【名校課堂】獲獎PPT-［人教版］高中物理教材《實驗：導體電阻