高中物理金屬電阻率測定實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)心得探討

劉美含

摘 要：“測定金屬電阻率”實(shí)驗(yàn)是高中物理中重要的實(shí)驗(yàn)之一，其中涉及重要的物理知識(shí)點(diǎn)，并在高考中多次出現(xiàn)。通過學(xué)習(xí)“測定金屬電阻率”實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟、實(shí)驗(yàn)的每個(gè)細(xì)節(jié)、實(shí)驗(yàn)后的反思等五個(gè)方面獲得了“測定金屬電阻率”實(shí)驗(yàn)的心得。

關(guān)鍵詞：高中物理；金屬電阻率；測定實(shí)驗(yàn)；學(xué)習(xí)心得

物理這門學(xué)科，具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)性和理論性，并且在實(shí)際生活中處處都能見到物理的影子。出于對物理的熱愛，多次進(jìn)行了物理實(shí)驗(yàn)的研究，并將在“測定金屬電阻率”這一實(shí)驗(yàn)中獲得的實(shí)驗(yàn)心得進(jìn)行分享，從而更好地理解電學(xué)知識(shí)，不但提高自己的物理水平，也對他人的學(xué)習(xí)予以幫助。

一、高中物理金屬電阻率測定實(shí)驗(yàn)流程

在物理學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)到“測定金屬電阻率”這一節(jié)，并進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)期間，需要用到的實(shí)驗(yàn)器材，主要包括電源、電壓表、電流表以及導(dǎo)線等。將這些實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備好后，我們要按照電路圖，將實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行正確連接。之后，再拿出毫米刻度尺，仔細(xì)地測量電阻絲的長度。確認(rèn)電路連接無誤后，具體的實(shí)驗(yàn)過程中，是要通過滑動(dòng)變阻器，看看電路中的電壓和電流的變化，并應(yīng)用了與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的數(shù)據(jù)和公式。

R=？籽■（S是電阻絲的橫截面面積），S=πd2/4。

二、高中物理金屬電阻率測定實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)心得

1.原理學(xué)習(xí)心得

“測定金屬電阻率”這一實(shí)驗(yàn)中，用到的原理公式是：R=？籽■（S是電阻絲的橫截面面積），S=πd2/4。其中待測金屬電阻絲的長度l需要用毫米刻度尺來量取，金屬電阻絲的直徑d，要用螺旋測微器來進(jìn)行測量獲得。并用伏安法測出導(dǎo)線的電阻值R，最終根據(jù)公式計(jì)算出待測電阻絲的電阻率ρ。

在這期間，需要指出的是，伏安法是物理中基礎(chǔ)的測量電阻的方法，但是這種方法里，需要有電壓表來測定電壓值，用電流表來測量電流值，之后根據(jù)歐姆定律獲取待測電阻絲的電阻。對于實(shí)驗(yàn)中用到的電壓表和電流表，常常采用兩種連接方式，在這堂實(shí)驗(yàn)課中，常常會(huì)用到電流表內(nèi)接法和外接法兩種方式，如果待測電阻較大，就選擇內(nèi)接法，如果電阻較小，就選擇外接法，這樣，就能夠減小實(shí)驗(yàn)的誤差，使得實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性大大提升。

2.器材準(zhǔn)備心得

在這堂實(shí)驗(yàn)課程中，全班同學(xué)平均分成了幾個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在準(zhǔn)備期間，各個(gè)同學(xué)都表現(xiàn)出丟三落四的毛病。比如，在準(zhǔn)備材料時(shí)，毫米刻度尺的作用沒有引起重視。物理器材既可以是顯性器材，也可以是隱性器材。顯性器材就是那些能夠從實(shí)驗(yàn)的裝置圖上找到的器材，它們一目了然，不會(huì)被實(shí)驗(yàn)者所遺忘，而隱性器材就是要仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)原理才會(huì)得出，這些器材并沒有在圖上得以顯示，很容易忽視。

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，電源、導(dǎo)線、電流表、滑動(dòng)變阻器等都是顯性器材，而隱性器材并不很明確。我們通過對“測定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析，就可以根據(jù)結(jié)果來選取器材。電阻R的計(jì)算公式中，就可以看出，要想獲取金屬電阻值，就必須要知道金屬絲的長度和金屬絲的直徑。而金屬絲的長度的測量，就要用到毫米刻度尺，而金屬絲的橫截面的測量，就要用到螺旋測微器。通過這些分析，就知道毫米刻度尺和螺旋測微器在實(shí)驗(yàn)圖上并沒有顯示，屬于隱性器材。因此，在正式實(shí)驗(yàn)前，就要對實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行詳細(xì)的分析，做好實(shí)驗(yàn)前的充分準(zhǔn)備，避免在實(shí)驗(yàn)過程中將器材遺漏。

3.實(shí)驗(yàn)操作心得

通常而言，物理實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)步驟有較高的要求。尤其是各個(gè)步驟的操作順序，很多學(xué)生常常出現(xiàn)顛三倒四的現(xiàn)象，先記得哪個(gè)步驟就先操作哪個(gè)步驟。在實(shí)驗(yàn)中，步驟的順序要充分把握，有的步驟顛倒對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響，但是有的步驟順序錯(cuò)誤，就可能直接導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。因此，要高度重視實(shí)驗(yàn)步驟的順序性。

（1）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

第一步，畫出“測定金屬電阻率”這一實(shí)驗(yàn)的原理圖，在實(shí)驗(yàn)過程中，要嚴(yán)格按照原理圖來完成操作，確保準(zhǔn)確性。之后還要檢查要用到的各種儀器，比如電流表和電壓表的指針是不是歸零的狀態(tài)，最后，在測量電阻絲直徑時(shí)，要對電阻絲的不同位置進(jìn)行測量，測量3次，取平均值，從而達(dá)到提高電阻絲橫截面的精準(zhǔn)度。

（2）具體操作

做好相應(yīng)的準(zhǔn)備后，要按照電路圖，將實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行正確連接，滑動(dòng)變阻器要調(diào)到最大的位置，避免通電后電路中的電阻過小，導(dǎo)致電源器受損。檢查電路無誤后，閉合開關(guān)，并改變變阻器的位置，記錄下相應(yīng)的電壓值和電流值，連續(xù)幾組值后，斷開開關(guān)。

4.實(shí)驗(yàn)反思心得

實(shí)驗(yàn)過程中，需要留心的地方和被忽視的地方有很多。第一，測量金屬絲的時(shí)候，要將具體的長度值估讀到最小刻度的后一位。第二，為了保證電阻測量的精準(zhǔn)度，可以采用U-I的方法，算出電阻的平均值。第三，如果測量的電阻偏大，可能是受到儀表的影響。第四，實(shí)驗(yàn)中常常出錯(cuò)的就是電路的連接方式、實(shí)驗(yàn)操作的步驟、電量儀表的選擇等。

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)習(xí)中的重要內(nèi)容，通過實(shí)驗(yàn)，能更好地理解物理知識(shí)，同時(shí)，動(dòng)手的能力得以提升。物理的實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì)上是對物理現(xiàn)象的進(jìn)一步探索，是我們學(xué)好物理的重要途徑。

參考文獻(xiàn)：

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編輯 趙飛飛