第二章第实验：测定金属的电阻率课件.ppt

1、实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器同时练习使用螺旋测微器)第二章恒定电流第二章恒定电流栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流基础理论储备基础理论储备一、实验目的一、实验目的1掌握螺旋测微器原理及读数方法掌握螺旋测微器原理及读数方法2进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻3测定金属的电阻率测定金属的电阻率栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流三、实验器材三、实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、滑动变阻器、螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、滑

2、动变阻器、电池组、电键及导线、被测金属导线电池组、电键及导线、被测金属导线四、实验步骤四、实验步骤1用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l，反复测量三，反复测量三次，并记录次，并记录2.用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次,并记录并记录.测量次数测量次数123平均值平均值金属丝长金属丝长l/m金属丝直径金属丝直径d/m栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流3.依照实验电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻依照实验电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大值调至最大4电路经检查确认无误后，闭合

3、开关电路经检查确认无误后，闭合开关S.改变滑动变阻器滑改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和和U的值，记入记录表格内，断开开关的值，记入记录表格内，断开开关S.5.拆除实验电路，整理好实验器材拆除实验电路，整理好实验器材测量次数测量次数123电阻平均值电阻平均值电压电压U/V电流电流I/A电阻电阻Rx/栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流五、数据处理五、数据处理1金属导线直径的读数金属导线直径的读数(1)特别注意半刻度是否露出特别注意半刻度是否露出(2)因螺旋测微器的精确度为因螺旋测微器的精确度为0.01 m

4、m，可动刻度上对齐的格，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在小数点后的第三位上(3)把三个不同位置的测量值求平均值作为直径把三个不同位置的测量值求平均值作为直径d.2金属丝长度的测量金属丝长度的测量(1)应测量接入电路中的有效长度；应测量接入电路中的有效长度；(2)因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位；因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位；(别忘记估读别忘记估读)(3)把把3次测量值求平均值作为长度次测量值求平均值作为长度l.栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电

5、流栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流六、误差分析六、误差分析1金属丝直径、长度的测量带来误差金属丝直径、长度的测量带来误差2电流表外接法，电流表外接法，R测测R真真导致导致测测真真3通电时间过长，电流过大，导致电阻率发生变化通电时间过长，电流过大，导致电阻率发生变化七、注意事项七、注意事项1为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值量三次，取平均值2测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过测量电路应

6、选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变3为准确求出为准确求出R的平均值，应多测几组的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用数值，然后采用UI图象法求出电阻图象法求出电阻4滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流八、螺旋测微器的构造、原理及读数八、螺旋测微器的构造、原理及读数1构造及原理构造及原理(1)螺旋测微器是一种测量长度的仪器，又叫千分尺，且它螺旋测微器是一种测量长度的仪器，又叫千分尺，且它测量长度可以精确到测

7、量长度可以精确到0.01 mm.(2)构造：如图所示，把它的测砧构造：如图所示，把它的测砧A和固定刻度和固定刻度B固定在尺架固定在尺架C上，可动刻度上，可动刻度E、旋钮、旋钮D、微调旋钮、微调旋钮D、测微螺杆、测微螺杆F连在连在一起，并通过精密螺纹套在一起，并通过精密螺纹套在B上，精密螺纹的螺距是上，精密螺纹的螺距是0.5 mm,即旋钮即旋钮D每转一周，测微螺杆每转一周，测微螺杆F前进或后退前进或后退0.5 mm，可动刻，可动刻度分成度分成50等份，每一等份表示等份，每一等份表示0.01 mm；每转两周，转过；每转两周，转过100等份时，前进或后退的距离正等份时，前进或后退的距离正好是好是1

8、mm.栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流(3)使用方法：当使用方法：当A与与F并拢时，可动刻度并拢时，可动刻度E的零点恰好跟固的零点恰好跟固定刻度定刻度B的零点重合，逆时针旋转旋钮的零点重合，逆时针旋转旋钮D，将测微螺杆，将测微螺杆F旋旋出，把被测物体放入出，把被测物体放入A、F之间夹缝中，再顺时针旋转旋钮之间夹缝中，再顺时针旋转旋钮D，使，使A、F正好接触待测物在使用时，正好接触待测物在使用时，F快要接触被测快要接触被测物时，要停止使用旋钮物时，要停止使用旋钮D，改用微调旋钮，改用微调旋钮D，这样就不，这样就不至于在至于在F和被测物之间产生过大的压力，既可以保护仪器和被测物之间产生

9、过大的压力，既可以保护仪器,又能保证测量结果的准确又能保证测量结果的准确2读数方法读数方法测量值固定刻度测量值固定刻度B上的整毫米数上的整毫米数0.5 mm(判断半刻度是判断半刻度是否露出，未露出时为否露出，未露出时为0)0.01 mm可动刻度上对齐的格可动刻度上对齐的格数数(估读估读)栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流经典例题展示经典例题展示实验原理和器材的选择实验原理和器材的选择 (2012高考山东卷高考山东卷)在测量金属丝电阻率的实验中，可在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：供选用的器材如下：待测金属丝：待测金属丝：Rx(阻值约为阻值约为4，额定电流约，额定电流约0

10、.5 A)；电压表：电压表：V(量程量程3 V，内阻约，内阻约3 k)；电流表：电流表：A1(量程量程0.6 A，内阻约，内阻约0.2)；A2(量程量程3 A，内阻约为，内阻约为0.05)；电源：电源：E1(电动势电动势3 V，内阻不计，内阻不计)；E2(电动势电动势12 V，内阻不计，内阻不计)；例例1栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流滑动变阻器：滑动变阻器：R(最大阻值约最大阻值约20)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线；导线(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_mm.(2)若滑

11、动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选应选_，电源应选，电源应选_(均填器材代号均填器材代号)，在虚线，在虚线框内完成电路原理图框内完成电路原理图栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流【解析解析】(1)螺旋测微器主尺读数为螺旋测微器主尺读数为1.5 mm，螺旋刻度读，螺旋刻度读数为数为27.30.01 mm0.273 mm，读数应为：，读数应为：1.5 mm0.273 mm1.773 mm.(2)由于待测电阻由于待测电阻Rx阻值约为阻值约为4，额定电流约为，额定电流约为0.5 A，故电，故电流表选流表选A1，电源选，电源选E1

12、.【答案答案】(1)1.773(1.7711.775均正确均正确)(2)A1E1电路图如图所示电路图如图所示栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流 有一根细长而均匀的金属材料样品，截面为外方有一根细长而均匀的金属材料样品，截面为外方(正方正方形形)内圆，如图所示此金属材料质量约为内圆，如图所示此金属材料质量约为0.1 kg0.2 kg，长约为长约为30 cm，电阻约为，电阻约为10.已知这种金属的电阻率为已知这种金属的电阻率为，密度为密度为0.因管线内径太小，无法直接测量，请根据下列提供因管线内径太小，无法直接测量，请根据下列提供的实验器材，设计一个实验方案测量其内径的实验器材，设计一个

13、实验方案测量其内径d.实物图连接和数据处理实物图连接和数据处理例例2栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流A毫米刻度尺；毫米刻度尺；B.螺旋测微器；螺旋测微器；C.电流表电流表(600 mA,10)；D.电流表电流表(3 A,0.1)；E电压表电压表(3 V,6 k)；F.滑动变阻器滑动变阻器(2 k，0.5 A)；G.滑动变阻器滑动变阻器(10，2 A)；H.直流稳压电源直流稳压电源(6 V,0.05)；I.开关一个，带夹子的导线若干开关一个，带夹子的导线若干(1)除待测金属材料外，应选用的实验器材有除待测金属材料外，应选用的实验器材有_(只填只填入代号字母入代号字母)(2)在虚线框中画出你所设计的实验电路图，并把所选仪器在虚线框中画出你所设计的实验电路图，并把所选仪器连成实物电路图连成实物电路图栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流(3)用已知的物理常量和所测的物理量，推导出计算金属管线用已知的物理常量和所测的物理量，推导出计算金属管线内径内径d的表达式：的表达式：d_.栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流知能优化演练知能优化演练栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放