高中物理 2.6.2 探究导体电阻与其影响因素的定量关系学案新人教版选修.doc

探究导体电阻与其影响因素的定量关系测定金属丝的电阻率理论探究导体电阻与其影响因素的定量关系研究导体电阻与它的长度的关系:我们可以把一条长度为L,电阻为R的导体分成N等份,利用串联知识:由l/l1=n,同时R/R1=n所以R/R1=l/l1得出结论:在横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻与长度成正比。:探究目的:学会应用控制变量法来进行研究的方法,探究导体电阻和哪些因素有关及定量关系式。实验准备与器材:(1)电阻的测定:利用伏安法测电阻(滑动变阻器可采用限流式或分压式)。不同长度、粗细、材料的被测金属导线,直流电源(4V),电流表(0-),电压表(0-3V),滑动变阻器(50Ω),电键,导线若干,(2)长度的测量:毫米刻度尺。(3)横截面积的测量:螺旋测微器测直径实验步骤(1)、研究电阻和长度的关系时,选用横截面积和材料相同的金属导线①先取一导体,用毫米刻度尺测量接入电路中的被测的有效长度,测量3次,求出其平均值。②按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。③调节滑动变阻器的滑动片到适当位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S。改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,断开电键S,求出导线电阻R的平均值。④换用不同长度的金属导线,重复上述步骤,求出相应导线的电阻,比较电阻和长度的关系,得出结论。(2)、研究电阻和横截面积的关系,就选用材料和长度相同的金属导线①选取金属导线,用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线的横截面积S。然后进行实验操作,比较得出结论。(3)同理研究电阻与材料的关系是,就选用长度和横截面积相同的金属导线,进行实验,比较得出结论。(1)测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两接入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。(2)本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。(3)实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。(4)闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。(分压式时使其输出电压为零)(5)在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I的值不宜过大,通电时间不宜过长,以减小误差。(6)利用上述实验器材还可测量金属丝的的电阻率。:,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示,读得直径d=mm.(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:请你根据数据判断,该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反比关系,请说明理由:若不满足,请写出R与S应满足的关系。电阻R(Ω)(mm)(mm2)(3)若导线的电阻率p=×10-7Ω·m,=m(结果保留两位有效数字).