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(共40張PPT)
第十一章 電路及其應(yīng)用
第三節(jié) 導(dǎo)體電阻率的測量
目 錄/
1.
學(xué)習(xí)目標
2.
情景導(dǎo)入
3.
新課講解
4.
小試牛刀
5.
課堂小結(jié)
PART 01
學(xué)習(xí)目標
學(xué)習(xí)目標
1.知道測量長度的工具有哪些，并知道如何讀數(shù)
2.了解游標卡尺和螺旋測微器的測量原理
3.會用伏安法測量電阻以及測量導(dǎo)體的電阻率
學(xué)習(xí)目標
情境導(dǎo)入
新課講解
小試牛刀
課堂小結(jié)
PART 02
情境導(dǎo)入
學(xué)習(xí)目標
情境導(dǎo)入
新課講解
小試牛刀
課堂小結(jié)
課堂引入：
上一堂課我們學(xué)習(xí)了電阻定律，其中的電阻率根據(jù)材料有關(guān)。如果根據(jù)導(dǎo)體的電阻、長度和截面積來求出電阻率，就需要測量電阻和長度等
那么如何精準地測量 電阻和導(dǎo)體的長度呢？
PART 03
新課講解
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10
游標尺
主尺
外測量爪
深度尺
內(nèi)測量爪
被測球體
緊固螺釘
結(jié)構(gòu):由固定的 與可動的 組成
主尺
游標尺
一、游標卡尺
學(xué)習(xí)目標
情境導(dǎo)入
新課講解
小試牛刀
課堂小結(jié)
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10分度游標卡尺
看上圖思考下列問題：
1.主尺上的分度值是多少
2.游標尺上10個刻度的總長是多少毫米？
游標尺上每個小格是多長？
3.此游標卡尺的精度是多少？
1 mm
9 mm
0.9 mm
1－0.9 = 0.1 mm
的精度是1/10=0.1 mm
學(xué)習(xí)目標
情境導(dǎo)入
新課講解
小試牛刀
課堂小結(jié)
10分度游標卡尺的讀數(shù)
游標卡尺的讀數(shù)方法:
讀數(shù)=主尺讀整值（mm） + 與主尺刻線對齊的游標尺
上刻度數(shù)×精確度（0.1 mm）
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學(xué)習(xí)目標
情境導(dǎo)入
新課講解
小試牛刀
課堂小結(jié)
0 1 2 cm
0 5 10
0.1 mm
5.4 mm
l = (5+4×0.1) mm = 5.4 mm
學(xué)習(xí)目標
情境導(dǎo)入
新課講解
小試牛刀
課堂小結(jié)
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20分度游標卡尺
學(xué)習(xí)目標
情境導(dǎo)入
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小試牛刀
課堂小結(jié)
思考：20分度游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則
另一種10分度游標卡尺
游標尺將19 mm分成了10份
但主尺子和游標尺仍差0.1 mm
50分度游標卡尺
游標尺將49mm分成了50份
學(xué)習(xí)目標
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小試牛刀
課堂小結(jié)
三種游標卡尺的特點：
卡尺種類 主尺精度(mm) 游標總長度(mm) 精度（mm)
10分度
20分度
50分度
0.02
0.1
49
19
9
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1
1
0.05
學(xué)習(xí)目標
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小試牛刀
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學(xué)習(xí)目標
情境導(dǎo)入
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二、螺旋測微器
固定刻度上下兩排錯位刻度的最小刻度為0.5 mm，可動刻度每格對應(yīng)的螺距長度為0.01 mm。
學(xué)習(xí)目標
情境導(dǎo)入
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課堂小結(jié)
構(gòu)造包括：固定刻度，可動刻度，框架，旋鈕（粗調(diào)旋鈕），微調(diào)旋鈕，測微螺桿，小砧。
螺旋測微器讀數(shù)時
先讀固定刻度：讀取位置為可動刻度前的整刻度
（注意：固定刻度最小精度為0.5 mm）；
再讀可動刻度：固定刻度的軸線所對的可動刻度即為所求
（注意：所對數(shù)值需要估讀一位）。
學(xué)習(xí)目標
情境導(dǎo)入
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螺旋測微器的讀數(shù)
讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+n×0.01 mm（n為可動刻度讀數(shù)）
8.500+0.202=8.702 mm
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螺旋測微器使用時的注意事項
①使用前應(yīng)先觀察固定刻度與可動刻度的零刻度線是否對其
②測量時先用粗調(diào)旋鈕，當測微螺桿快靠近物體時，再轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕
③讀數(shù)時要注意固定刻度的半毫米刻度線是否露出
④讀可動刻度要進行估讀
右側(cè)螺旋測微器的讀數(shù)為
實驗 導(dǎo)體電阻率的測量
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實驗原理
學(xué)習(xí)目標
情境導(dǎo)入
新課講解
小試牛刀
課堂小結(jié)
0
5
10
0
1
A
V
測量工具：毫米刻度尺（電阻絲總長度約幾十厘米，可選用毫米刻度尺，長度較短時，可選用游標卡尺）；分度值1 mm，可估讀到0.1 mm；
測量思路：測量接入電路的電阻絲有效長度，多測幾次求取平均值。
有效長度
測金屬絲的長度
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小試牛刀
課堂小結(jié)
測量思路：測量金屬絲的直徑d，間接得出金屬絲的橫截面積。
測量方法：
（1）選刻度尺，利用累積法測直徑；
（2）選螺旋測微器或游標卡尺直接測量直徑，在電阻絲的不同位置測量3次，求得直徑的平均值。
為減小誤差，盡量選用螺旋測微器
測金屬絲的直徑
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情境導(dǎo)入
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小試牛刀
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學(xué)習(xí)目標
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三、按照電路圖連接實物
四、實驗步驟
1.測直徑：用螺旋測微器在待測金屬絲上三個不同位置各測一次直徑，并記錄。
2.連電路：按實驗原理中的電路圖連接實驗電路。
3.量長度：用______________測量接入電路中的待測金屬絲的有效長度，重復(fù)測量3次，并記錄。
4.求電阻：把滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值______的位置，電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合開關(guān)S。改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。
5.拆除實驗電路，整理好實驗器材。
毫米刻度尺
最大
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五、數(shù)據(jù)處理
1.金屬絲直徑的測量
(1)特別注意半刻度是否露出。
(2)因螺旋測微器的精確度為0.01 mm，可動刻度上對齊的格數(shù)需要估讀，所以，若以毫米為單位的話，最后一位應(yīng)出現(xiàn)在小數(shù)點后的第三位上。
(3)把三個不同位置的測量結(jié)果求平均值作為直徑d。
2.金屬絲長度的測量
(1)應(yīng)測量接入電路中的有效長度。(也要估讀)
(2)把3次測量結(jié)果求平均值作為長度l。
學(xué)習(xí)目標
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3.電阻R的測量
(1)平均值法：可以用每次測量的U、I分別計算出電阻，再求出電阻的平均值，作為測量結(jié)果。
(2)圖像法：可建立I－U坐標系，將測量的對應(yīng)I、U值描點作出圖像，利用圖像斜率來求出電阻值R。
4.電阻率的計算
I
U
O
A
B
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六、誤差分析
1.金屬絲直徑、長度的測量帶來偶然誤差。
2.電流表外接，R測3.通電時間過長，電流過大，都會導(dǎo)致電阻率發(fā)生變化(系統(tǒng)誤差)。
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PART 04
小試牛刀
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情境導(dǎo)入
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小試牛刀
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1.關(guān)于導(dǎo)體的電阻，下列說法正確的是( )
A.導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體兩端電壓有關(guān)，加在導(dǎo)體兩端電壓越大，導(dǎo)體的電阻就越大
B.兩根長度相同的鎳鉻合金線，若忽略溫度的影響，電阻一定相等
C.相同條件下，銅導(dǎo)線比鐵導(dǎo)線的導(dǎo)電性能好，說明導(dǎo)體的電阻與材料有關(guān)
D.任何導(dǎo)體都對電流有阻礙作用，導(dǎo)體的電阻越大，它對電流的阻礙作用越小
C
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答案：C
解析：ABC.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，由導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積決定，有時還要考慮溫度的變化，但電阻與它兩端的電壓和通過的電流無關(guān)，故C正確，AB錯誤；
D.導(dǎo)體能夠?qū)щ娛且驗閮?nèi)部存在大量的能夠自由移動的電荷，但除了超導(dǎo)現(xiàn)象以外，導(dǎo)體都會有電阻，即導(dǎo)體對電流的阻礙作用，所以電阻越大，對電流阻礙作用越大，故D錯誤。
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2.（多選）關(guān)于金屬絲的電阻及其電阻率，下列說法正確的是( )
A.將金屬絲對折后擰成一股，其電阻變?yōu)樵瓉淼乃姆种?br/>B.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，與其兩端是否加電壓有關(guān)
C.把一根粗細均勻的金屬絲截成等長的三段，則每段的電阻都是原來的三分之一
D.將金屬絲均勻地拉長至原來長度的兩倍，則金屬絲的電阻率變?yōu)樵瓉淼乃谋?br/>AC
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答案：AC
解析：A.由電阻定律可得
可知，將金屬絲對折后擰成一股，電阻率不變，長度變?yōu)樵瓉硪话?，橫截面積變?yōu)樵瓉?倍，故其電阻變?yōu)樵瓉淼乃姆种唬珹正確；
B.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，與其兩端是否加電壓無關(guān)，B錯誤；
C.把一根粗細均勻的金屬絲截成等長的三段，電阻率、橫截面積不變，則每段的電阻都是原來的三分之一，C正確；
D.電阻率與長度、橫截面積無關(guān)，故將金屬絲均勻地拉長至原來長度的兩倍，電阻率保持不變，D錯誤。
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3.某金屬導(dǎo)線的電阻率為ρ，電阻為R，現(xiàn)將它均勻拉長為原來的2倍，那么該導(dǎo)線的電阻率和電阻分別變?yōu)? )
A.4ρ和4R B.ρ和4R
C.16ρ和16R D.ρ和16R
B
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答案：B
解析：電阻率與金屬的長度、橫截面積無關(guān)，所以電阻率不變；電阻為
均勻拉長為原來的2倍，其材料和體積均不變，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼? ，由于導(dǎo)體電阻與長度成正比，與橫截面積成反比，所以此時導(dǎo)體電阻變?yōu)樵瓉淼?倍
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4.現(xiàn)有兩電阻和是材料、厚度相同的正方形導(dǎo)體板，但的尺寸比的尺寸大，下列說法中正確的是( )
A.按如圖方式分別與電源串聯(lián)，若用相同恒壓電源，則
B.按如圖方式分別與電源串聯(lián)，若用相同恒壓電源，則
C.按如圖方式分別與電源串聯(lián)，若用相同恒壓電源，則
D.無論怎樣接電源，正方形導(dǎo)體板電阻
C
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答案：C
解析：根據(jù)題意，設(shè) 的邊長為a， 的邊長為b，厚度均為h，按如圖方式分別與電源串聯(lián)，由電阻定律有
，
可知 ，若用相同恒壓電源，則有 ，故選C。
PART 05
課堂小結(jié)
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新課講解
小試牛刀
課堂小結(jié)
①游標卡尺
（1）構(gòu)造：游標卡尺主要由主尺、游標卡尺構(gòu)成.
（2）精度：對應(yīng)關(guān)系為10分度精度為0.1 mm，20分度精度為0.05 mm，50分度精度為0.02 mm.
（3）讀數(shù)：若用 x 表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，k 表示從游標卡尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標尺的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達式為（x+k×精度）mm
分度值
1
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課堂小結(jié)
①螺旋測微器
（1）原理：固定刻度上的螺距為0.5 mm，可動刻度每旋轉(zhuǎn)一圈螺桿前進（或后退）0.5 mm（一個螺距），在可動刻度的一周上平均刻有50條刻線，所以相鄰兩條刻線間代表0.01 mm.
（2）讀數(shù)：測量值（mm）=固定刻度數(shù)（mm）（注意半毫米刻度線是否露出）+ 可動刻度數(shù)（估讀一位）×0.01 (mm).
又稱“千分尺”，需要讀到小數(shù)點后三位
2
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