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(共40张PPT)
第十一章 电路及其应用
第三节 导体电阻率的测量
目 录/
1.
学习目标
2.
情景导入
3.
新课讲解
4.
小试牛刀
5.
课堂小结
PART 01
学习目标
学习目标
1.知道测量长度的工具有哪些，并知道如何读数
2.了解游标卡尺和螺旋测微器的测量原理
3.会用伏安法测量电阻以及测量导体的电阻率
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
PART 02
情境导入
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
课堂引入：
上一堂课我们学习了电阻定律，其中的电阻率根据材料有关。如果根据导体的电阻、长度和截面积来求出电阻率，就需要测量电阻和长度等
那么如何精准地测量 电阻和导体的长度呢？
PART 03
新课讲解
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
游标尺
主尺
外测量爪
深度尺
内测量爪
被测球体
紧固螺钉
结构:由固定的 与可动的 组成
主尺
游标尺
一、游标卡尺
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
0
5
10
0
1
10分度游标卡尺
看上图思考下列问题：
1.主尺上的分度值是多少
2.游标尺上10个刻度的总长是多少毫米？
游标尺上每个小格是多长？
3.此游标卡尺的精度是多少？
1 mm
9 mm
0.9 mm
1－0.9 = 0.1 mm
的精度是1/10=0.1 mm
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
10分度游标卡尺的读数
游标卡尺的读数方法:
读数=主尺读整值（mm） + 与主尺刻线对齐的游标尺
上刻度数×精确度（0.1 mm）
0
5
10
0
1
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
0 1 2 cm
0 5 10
0.1 mm
5.4 mm
l = (5+4×0.1) mm = 5.4 mm
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
0
10
20
0
1
2
3
20分度游标卡尺
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
思考：20分度游标卡尺的读数规则
另一种10分度游标卡尺
游标尺将19 mm分成了10份
但主尺子和游标尺仍差0.1 mm
50分度游标卡尺
游标尺将49mm分成了50份
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
三种游标卡尺的特点：
卡尺种类 主尺精度(mm) 游标总长度(mm) 精度（mm)
10分度
20分度
50分度
0.02
0.1
49
19
9
1
1
1
0.05
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
学习目标
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小试牛刀
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二、螺旋测微器
固定刻度上下两排错位刻度的最小刻度为0.5 mm，可动刻度每格对应的螺距长度为0.01 mm。
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
构造包括：固定刻度，可动刻度，框架，旋钮（粗调旋钮），微调旋钮，测微螺杆，小砧。
螺旋测微器读数时
先读固定刻度：读取位置为可动刻度前的整刻度
（注意：固定刻度最小精度为0.5 mm）；
再读可动刻度：固定刻度的轴线所对的可动刻度即为所求
（注意：所对数值需要估读一位）。
学习目标
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螺旋测微器的读数
读数=固定刻度读数+n×0.01 mm（n为可动刻度读数）
8.500+0.202=8.702 mm
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螺旋测微器使用时的注意事项
①使用前应先观察固定刻度与可动刻度的零刻度线是否对其
②测量时先用粗调旋钮，当测微螺杆快靠近物体时，再转动微调旋钮
③读数时要注意固定刻度的半毫米刻度线是否露出
④读可动刻度要进行估读
右侧螺旋测微器的读数为
实验 导体电阻率的测量
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
实验原理
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
0
5
10
0
1
A
V
测量工具：毫米刻度尺（电阻丝总长度约几十厘米，可选用毫米刻度尺，长度较短时，可选用游标卡尺）；分度值1 mm，可估读到0.1 mm；
测量思路：测量接入电路的电阻丝有效长度，多测几次求取平均值。
有效长度
测金属丝的长度
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
测量思路：测量金属丝的直径d，间接得出金属丝的横截面积。
测量方法：
（1）选刻度尺，利用累积法测直径；
（2）选螺旋测微器或游标卡尺直接测量直径，在电阻丝的不同位置测量3次，求得直径的平均值。
为减小误差，尽量选用螺旋测微器
测金属丝的直径
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
三、按照电路图连接实物
四、实验步骤
1.测直径：用螺旋测微器在待测金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录。
2.连电路：按实验原理中的电路图连接实验电路。
3.量长度：用______________测量接入电路中的待测金属丝的有效长度，重复测量3次，并记录。
4.求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值______的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S。改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S。
5.拆除实验电路，整理好实验器材。
毫米刻度尺
最大
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
五、数据处理
1.金属丝直径的测量
(1)特别注意半刻度是否露出。
(2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。
(3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。
2.金属丝长度的测量
(1)应测量接入电路中的有效长度。(也要估读)
(2)把3次测量结果求平均值作为长度l。
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
3.电阻R的测量
(1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。
(2)图像法：可建立I－U坐标系，将测量的对应I、U值描点作出图像，利用图像斜率来求出电阻值R。
4.电阻率的计算
I
U
O
A
B
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
六、误差分析
1.金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。
2.电流表外接，R测3.通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系统误差)。
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小试牛刀
课堂小结
PART 04
小试牛刀
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
1.关于导体的电阻，下列说法正确的是( )
A.导体电阻与导体两端电压有关，加在导体两端电压越大，导体的电阻就越大
B.两根长度相同的镍铬合金线，若忽略温度的影响，电阻一定相等
C.相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻与材料有关
D.任何导体都对电流有阻碍作用，导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用越小
C
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小试牛刀
课堂小结
答案：C
解析：ABC.导体的电阻是导体本身的一种性质，由导体的材料、长度、横截面积决定，有时还要考虑温度的变化，但电阻与它两端的电压和通过的电流无关，故C正确，AB错误；
D.导体能够导电是因为内部存在大量的能够自由移动的电荷，但除了超导现象以外，导体都会有电阻，即导体对电流的阻碍作用，所以电阻越大，对电流阻碍作用越大，故D错误。
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小试牛刀
课堂小结
2.（多选）关于金属丝的电阻及其电阻率，下列说法正确的是( )
A.将金属丝对折后拧成一股，其电阻变为原来的四分之一
B.电阻率是反映材料导电性能的物理量，与其两端是否加电压有关
C.把一根粗细均匀的金属丝截成等长的三段，则每段的电阻都是原来的三分之一
D.将金属丝均匀地拉长至原来长度的两倍，则金属丝的电阻率变为原来的四倍
AC
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课堂小结
答案：AC
解析：A.由电阻定律可得
可知，将金属丝对折后拧成一股，电阻率不变，长度变为原来一半，横截面积变为原来2倍，故其电阻变为原来的四分之一，A正确；
B.电阻率是反映材料导电性能的物理量，与其两端是否加电压无关，B错误；
C.把一根粗细均匀的金属丝截成等长的三段，电阻率、横截面积不变，则每段的电阻都是原来的三分之一，C正确；
D.电阻率与长度、横截面积无关，故将金属丝均匀地拉长至原来长度的两倍，电阻率保持不变，D错误。
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
3.某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长为原来的2倍，那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )
A.4ρ和4R B.ρ和4R
C.16ρ和16R D.ρ和16R
B
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
答案：B
解析：电阻率与金属的长度、横截面积无关，所以电阻率不变；电阻为
均匀拉长为原来的2倍，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的 ，由于导体电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体电阻变为原来的4倍
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
4.现有两电阻和是材料、厚度相同的正方形导体板，但的尺寸比的尺寸大，下列说法中正确的是( )
A.按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则
B.按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则
C.按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则
D.无论怎样接电源，正方形导体板电阻
C
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：C
解析：根据题意，设 的边长为a， 的边长为b，厚度均为h，按如图方式分别与电源串联，由电阻定律有
，
可知 ，若用相同恒压电源，则有 ，故选C。
PART 05
课堂小结
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
①游标卡尺
（1）构造：游标卡尺主要由主尺、游标卡尺构成.
（2）精度：对应关系为10分度精度为0.1 mm，20分度精度为0.05 mm，50分度精度为0.02 mm.
（3）读数：若用 x 表示由主尺上读出的整毫米数，k 表示从游标卡尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标尺的格数，则记录结果表达式为（x+k×精度）mm
分度值
1
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
①螺旋测微器
（1）原理：固定刻度上的螺距为0.5 mm，可动刻度每旋转一圈螺杆前进（或后退）0.5 mm（一个螺距），在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01 mm.
（2）读数：测量值（mm）=固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露出）+ 可动刻度数（估读一位）×0.01 (mm).
又称“千分尺”，需要读到小数点后三位
2
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