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1、高二物理導(dǎo)學(xué)案 主備人 劉海震 審核人 徐光明 蘇富強(qiáng) 使用時(shí)間2013/10 學(xué)習(xí)小組 組內(nèi)編號(hào) 姓名 組內(nèi)評(píng)價(jià) 教師評(píng)價(jià)
《測(cè)定金屬的電阻率》導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能(1).能用螺旋測(cè)微器測(cè)量細(xì)小物體的長(zhǎng)度,理解螺旋測(cè)微器的工作原理,了解其讀數(shù)的幾個(gè)組成部分;(2)掌握測(cè)定金屬電阻率的基本思路和方法;(3)知道滑動(dòng)變阻器的正確使用方法;
2、過(guò)程與方法:通過(guò)小組合作進(jìn)行自主探究。
3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀:體驗(yàn)推理探究的過(guò)程,提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 以極度的熱情投
2、入到學(xué)習(xí)中,體驗(yàn)成功的快樂(lè)。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】掌握測(cè)定金屬電阻率的基本思路和方法
【自主學(xué)習(xí)】
1. 分壓和限流電路的選擇:
(1)看滑動(dòng)變阻器的阻值與被測(cè)電阻值之間的關(guān)系:
①若R變<Rχ,通常選 電路;②若R變>Rχ通常選 電路;
③若R變~Rχ分壓和限流電路均可,但最好選 電路。
④當(dāng)變阻器的所有電阻都聯(lián)入電路時(shí),用電器的電壓、電流都會(huì)超過(guò)額定值時(shí)應(yīng)采用 電路。
(2)看實(shí)驗(yàn)的要求:若題目中要求測(cè)量電路的電壓從零開(kāi)始或要求測(cè)多組數(shù)據(jù),則要用 電路。
3、2. 內(nèi)外接電路的選擇:
若RV/Rχ>Rχ/RA,則選用 電路;若Rχ/RA>RV/Rχ則用 電路。也可用試觸法選內(nèi)外接電路。
3. 電壓表和電流表量程的選擇:
①如果題目中給出用電器的額定功率(即隱含給出此用電器的額定電壓和額定電流),這種情況要從保護(hù)被測(cè)用電器的角度出發(fā),用電流表或電壓表示數(shù)來(lái)控制用電器中的電流或用電器兩端的電壓。
②如果題目中沒(méi)有給出用電器的額定功率,則要從保護(hù)電流表和電壓表的角度出發(fā),要求測(cè)量的電流或電壓的最大值不能超過(guò)電流表或電壓表的量程。
③在電流表和電壓表的量程大于測(cè)量值的前提條件下,量程越接近
4、測(cè)量最大值越好,即表盤(pán)刻度盡可能大范圍利用,一定不能只利用其中的一小部分刻度。
4. 滑動(dòng)變阻器的選擇:在滿足實(shí)驗(yàn)要求的條件下,要選用阻值比較小
的變阻器(阻值越小,電阻的變化越平緩,不至使測(cè)量電路中的電流或電壓增加的非常突然,在調(diào)節(jié)時(shí)比較容易控制測(cè)量的物理量的變化,即調(diào)節(jié)方便)。
5 本實(shí)驗(yàn)的基本原理:
(1)由公式R=ρL/S知,金屬導(dǎo)線的電阻率ρ=
(2)用毫米刻度尺測(cè)出金屬導(dǎo)線的長(zhǎng)度L,用螺旋測(cè)微器測(cè)出導(dǎo)線的直徑d,從而算出橫截面S,再測(cè)出電阻R,帶入電阻率公式:ρ=RS/L即可算出電阻率ρ。
(3)測(cè)電阻R
●測(cè)量方法用伏安法(參照實(shí)驗(yàn)“描
5、繪小燈泡的伏安特性曲線”)。
●計(jì)算電阻值有兩種方法
計(jì)算法:將測(cè)出的3組U、I值分別帶入公式R=U/I,計(jì)算電阻R,然后算出R的平均值。用這種辦法時(shí),如果滑動(dòng)變阻器的全電阻與待測(cè)電阻阻值相近,接成 式。
圖像法:測(cè)出多組U、I值,用描點(diǎn)法做出U~I(xiàn)圖線,圖線的斜率即為待測(cè)電阻。用這種辦法時(shí),滑動(dòng)變阻器接成 式。
【合作探究】
用伏安法測(cè)量電阻阻值R,并求出電阻率ρ。
給定電壓表(內(nèi)阻約為50KΩ)、電流表(內(nèi)阻約為40Ω)、滑線變阻器、電源、電鍵、待測(cè)電阻(約為250Ω)及導(dǎo)線若干。
(1) 畫(huà)出測(cè)量R的電路圖。
6、
(2)圖1中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流I、電壓U的值,試寫(xiě)出根據(jù)此圖求R值的步驟:
求出的電阻值R=__________________。(保留3位有效數(shù)字)
(3)待測(cè)電阻是一均勻材料制成的圓柱體,用游標(biāo)為50分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度與直徑,結(jié)果分別如圖2、圖3所示。由圖可知其長(zhǎng)度為_(kāi)_________,直徑為_(kāi)_______。
6:用伏安法測(cè)定一段阻值約為5Ω左右的金屬導(dǎo)線的電阻,要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材:
A、電池組(3V,內(nèi)阻1Ω) B、電流表(0~3A,內(nèi)阻0.0125Ω)
C、電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.125Ω) D、電
7、壓表(0~3V,內(nèi)阻3kΩ)
E、電壓表(0~15V,內(nèi)阻15kΩ) F、滑動(dòng)變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
G、滑動(dòng)變阻器(0~2000Ω,額定電流0.3A) H、電鍵、導(dǎo)線。
上述器材中應(yīng)選用的是________。(填寫(xiě)各器材的字母代號(hào))
7、在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中
(1)下列操作中正確的是
A、測(cè)量導(dǎo)線的長(zhǎng)度時(shí),要將導(dǎo)線拉直,用米尺反復(fù)測(cè)量3次導(dǎo)線的總長(zhǎng),求出平均值L,然后將導(dǎo)線接入測(cè)量電路中;
B、估計(jì)待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值大小,選擇合適的實(shí)驗(yàn)電路并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖;
C、選擇符合實(shí)驗(yàn)的儀器,按電路圖接好電路;
D、閉合電鍵S,記錄一組的電流
8、度和電壓值,計(jì)算出導(dǎo)線的電阻R。
(2)測(cè)量值比真實(shí)值偏 .(填“大”或“小”)
8、要測(cè)定2.5V、1W的微型電爐的電阻絲的電阻率。為較準(zhǔn)確測(cè)量其冷態(tài)電阻.供選擇器材如下:
A、量程(0~3A)內(nèi)阻0.025Ω的電流表 B、量程(0—0.6A)內(nèi)阻0.2Ω的電流表
C、量程(0~100mA)內(nèi)阻0.2Ω的電流表 D、量程(0~3V)內(nèi)阻10ΚΩ的電壓表
E、量程(0~5V)內(nèi)阻為20ΚΩ的電壓表 F、電阻箱(0~9999Ω)
G、電阻箱(0~999ω) H、最大阻值20Ω,額定電流1A的滑線變阻器
I、最大阻值1000Ω,額定電流0.1A的滑線變
9、阻器
J、電源(4V蓄電池)、導(dǎo)線、電鍵備用
要求用伏安法測(cè)電阻時(shí),電表影響較??;電壓從0 到額定值連續(xù)可調(diào),則電流表應(yīng)選 ,電壓表應(yīng)選 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 ,畫(huà)出合理的實(shí)驗(yàn)電路圖。
10 檢測(cè)一個(gè)標(biāo)稱值為5Ω的滑動(dòng)變阻器??晒┦褂玫钠鞑娜缦拢?
A.待測(cè)滑動(dòng)變阻器Rx,全電阻約5Ω(電阻絲繞制緊密,匝數(shù)清晰可數(shù))
B.電流表A1,量程0.6A,內(nèi)阻約0.6Ω C.電流表A2,量程3A,內(nèi)阻約0.12Ω
D.電壓表V1,量程15V,內(nèi)阻約15KΩ E.電壓
10、表V2,量程3V,內(nèi)阻約3KΩ
F.滑動(dòng)變阻器R,全電阻約20Ω G.直流電源E,電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)
H.游標(biāo)卡尺 I.毫米刻度尺 J.電鍵S導(dǎo)線若干
(1)用伏安法測(cè)定Rx的全電阻值,所選電流表___________(填“A1”或“A2”),所選電壓表為_(kāi)________(填“V1”或“V2”)。
(2)畫(huà)出測(cè)量電路的原理圖,并根據(jù)所畫(huà)原理圖將下圖中實(shí)物連接成測(cè)量電路。電路原理圖和對(duì)應(yīng)的實(shí)物連接如圖
(3)為了進(jìn)一步測(cè)量待測(cè)量滑動(dòng)變阻器電阻絲的電阻率,需要測(cè)量電阻絲的直徑和總長(zhǎng)度,在不破壞變阻器的前提下,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,寫(xiě)出所需器材及操作步驟,并給出直徑和總長(zhǎng)度的表達(dá)式。
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