淮安市涟水中学高中物理 2.6.2 探究导体电阻与其影响因素的定量关系学案（无答案）新人教版选修3-1.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一、理论探究导体电阻与其影响因素的定量关系 1、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/l 1 =n, 同时 R/R 1 =n 所以 R/R 1 =l/l 1 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。二. 实验探究导体电阻与其影响因素的定量关系: 1. 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。 :(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 3. 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。 5. 注意事项(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。: 1. 某同学想要了解导线在质量相同时, 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) 导线直径