电学实验一测定金属的电阻率教学设计及学案
电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)教学设计
一、教学目的
1、掌握一种测定金属电阻率的方法
2、会使用螺旋测微器进行读数
3、培养理论联系实际的能力
二、学情分析：
学生对实验的兴趣较高，但往往缺乏认真的态度，同时初中的思维习惯还在头脑中作怪，把电表都当作理想的，这会成为学生正确连接电路以及分析数据的障碍，也会对实验中的误差分析形成干扰，因此在高三的实验复习中只要正确的引导，抓住学生对实验课的热情，有针对性地不断向学生强化各个电学实验的要点和注意事项。
三、教学方法
1、主体引导法：高三的实验复习课没有大多的时间给学生从基础开始复习实验，所以老师作为实验复习课的主体引导学生从知识的体系去复习。
2、讨论法：测量金属电阻率的实验电路设计有四种，通过讨论复习电流表的“内接法”、“外接法”、滑动变阻器的“分压式”、“限流式”接法，通过学生的讨论，加深学生对电路设计的掌握程度。
四、教学重点和难点
重点：伏安法测电阻
难点：实验电路的设计
五、教学过程
详见下页《电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)学案》
六、教学流程图
默写电阻定律公式，并提出问题：如何求电阻率
根据学生回答问题引出测量电阻率的原理。
根据原理，引出需要的准备知识。
根据原理设计电路图，确定实验步骤。
学生动手实验，并进行数据处理与误差分析。
例题讲解。
课后练习。
七、板书设计
电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)
1、实验目的
2、实验原理
螺旋测微器、游标卡尺的使用和读数
3、实验步骤
4、数据处理、误差分析
5、注意事项
一、实验目的：
(1)掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法，掌握滑动变阻器在电路中的两种常用的连接方式。
(2)学会使用螺旋测微器，并会读螺旋测微器的读数．
(3)理解伏安法测电阻的原理及如何减小误差．
(4)间接测定金属的电阻率．
二、实验原理：
由电阻定律R= 可知，金属的电阻率为ρ= ，因此，由金属导线的长度l、横截面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R= ，便可求出制成导线的金属的电阻率ρ = ．
三、实验前知识准备
1、螺旋测微器的构造原理及读数
1）螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．
2）读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出.
测量值(毫米)＝ (毫米)＋×(毫米
)
2、游标卡尺
1）常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10、20、50。
精度=1mm/等分刻度
2）读数：测量值＝＋×精度
3）读数练习：
A B C
3、伏安法测电阻
1）电流表的内外接法的比较
电流表内接法电流表外接法
电路图
误差原因电流表分压
U测＝U x＋U A
电压表分流
I测＝I x＋I V
电阻测量值R测＝
U测
I测
＝R x＋R A>R x
测量值大于真实值
R测＝
U测
I测
＝
R x R V
R x＋R V
测量值小于真实值 适用条件R A?R x R V?R x 口诀 (大电阻用内 接法测量，测量值偏大) (小电阻用外接 法测量，测量值偏小) 2 ①阻值比较法： ②临界值计算法 R x R x>R V R A时，用电流表内接法． ③实验试探法： C C 4、滑动变阻器的限流接法和分压接法 (1)两种接法比较： 方式 内容 限流接法 分压接法 对比说明 两种接法电路图 串、并联关系不同 负载R 上电压调节范 围 RE R ＋R 0 ≤U ≤E 0≤U ≤E 分压接法调节范围大 负载R 上电流调节范 围 E R ＋R 0 ≤I ≤E R 0≤I ≤E R 分压接法调节范围大 闭合S 前触头位置 b 端 a 端 都是为了保护电路元件 ①限流式接法适合测量阻值小的电阻(与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)。因为R x 小，限流式中滑动变阻器分得电压大，移动滑动触头调节范围大。 ②分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器的总电阻大)。因为R x 大，分压式中R x 几乎不影响电压的分配，移动滑动触头电压变化明显，便于调节。 四、实验步骤 (1)用螺旋测微器在金属丝上的三个不同位置上各测直径一次，求出直径d 的平均值． (2)用刻度尺测量连入电路的金属丝的长度l (以保证其测量长度为有效长度)，共测三次，再求出平均值． (3)在右框设计电路图，按设计的电路连接实物，用伏安法测量电阻． (4)断开开关，拆除导线，整理好器材． (5)数据处理 五、数据处理 1．在求R 的平均值时可用两种方法 (1)用R ＝U I 分别算出各次的数值，再取平均值． (2)用U －I 图线的斜率求出． 2．计算电阻率：将记录的数据R 、L 、d 的值代入电阻率计算式 六、误差分析 1．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表内接法或者外接法，有系统误差． 3．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等也会带来偶然误差． 七、注意事项：由于金属丝通电后发热升温，会 使金属丝的电阻率变大． 八、例题讲解 1.在测量金属丝电阻率的实验中,已知电阻丝的电阻约为10Ω,现备有下列器材供选用: A.量程是0～0.6 A,内阻是Ω的电流表 B.量程是0～3 A,内阻是Ω的电流表 C.量程是0～6 V,内阻是6 kΩ的电压表 D.量程是0～15 V,内阻是30 kΩ的电压表 E.阻值为0～1 kΩ,额定电流为0.6 A的滑动变阻器 F.蓄电池（6 V） G.开关一个,导线若干 （1）为使测量结果尽量准确,电流表应选用 ,电压表应选用。（只填字母代号）（2）在下图设计出电路图,并用铅笔画线连接实验电路. 2.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求多测量几组数据，现备有以下器材: A．电池组(3V，内阻1Ω)； B．电流表(0～3A，内阻Ω)； C．电流表(0～0.6A，内阻Ω)； D.电压表(0～3V，内阻3kΩ): E.电压表(0～15V，内阻15kΩ,)； F.滑动变阻器(0～20Ω，额定电流1A)； G.滑动变阻器(0～2000Ω，额定电流0.3A)； H.开关、导线。 (1)上述器材中应选用的是 (填写 各器材的字母代号)。 (2)实验电路应采用电流表___ _接法(填“内”或 “外”)，(3)设实验中，电流表、电压表的某组示数如上图 所示，图示中I= A，U= V。 (4)为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改 变，请按要求在方框中画出测量待测金属导线的电阻R x的原理电路图。