测量金属电阻率课件.ppt
,实验十二 测定金属的电阻率,基础知识梳理,【实验目的】1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法；2掌握螺旋测微器的使用和读数方法；3会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率【实验原理】,基础知识梳理,1螺旋测微器,图1041,基础知识梳理,图1041(1)构造：如图1041所示是常用的螺旋测微器它的小砧A和固定刻度S固定在框架F上旋钮K、微调旋钮K和可动刻度H、测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套在S上,基础知识梳理,(2)原理：测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5 mm，而可动刻度H上的刻度为50等份，每转动一小格，P前进或后退0.01 mm.即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺,基础知识梳理,(3)读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出测量值(毫米)固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(毫米),基础知识梳理,如图1042所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.,基础知识梳理,应用指南：使用螺旋测微器读数时，以毫米为单位，有三位小数,图1042,基础知识梳理,2伏安法测电阻(1)原理：R，用电压表测定电阻两端的电压U，用电流表测定流过电阻的电流I.(2)电流表的内接法和外接法的比较,基础知识梳理,基础知识梳理,基础知识梳理,(3)两种电路的选择阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压值、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法简单概括为“大内偏大，小外偏小”临界值计算法：,基础知识梳理,图1043,基础知识梳理,实验试探法：按图1043接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法,基础知识梳理,基础知识梳理,3测电阻率的原理把金属丝接入图1044所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流丝的电阻Rx，然后用米尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S；根据电阻定律Rxl/S，得出计算金属丝电阻率的公式,基础知识梳理,【实验器材】被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干【实验步骤】1用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值2按图1045所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路,基础知识梳理,图1045,基础知识梳理,3用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.4把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，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，填入记录表格内，断开电键S，求出导线电阻Rx的平均值5整理仪器,核心要点 突破,一、数据处理1在求Rx的平均值时可用两种方法(2)第二种是用UI图线的斜率求出2计算电阻率：将记录的数据Rx、l、d,核心要点 突破,二、误差分析1金属丝直径、长度的测量带来误差2测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测R真，,核心要点 突破,3通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差三、注意事项1为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行,核心要点 突破,2本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法3电键S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大4电流不宜太大(电流表用0 0.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大,核心要点 突破,四、仪器选择的三个原则1安全性原则：通过电源、电阻、电流表、电压表等的电流不能超过其允许的额定电流2误差性原则：选用电表应考虑尽可能达到电表量程,核心要点 突破,3便于操作原则：选择滑动变阻器时应使对外供电电压的变化范围既要满足实验要求，又要便于调节，滑动变阻器调节时应使其滑动范围较大,(2009年高考辽宁、宁夏理综卷)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d，示数如图由图1046可读出l_ cm，d_ mm.,高频考点例析,题型一 游标卡尺、千分尺的读数,例1,高频考点例析,图1046,高频考点例析,【解析】游标卡尺是10分度的，可精确到0.1 mm，其中主尺读数为2.2 cm，游标尺读数50.01 cm0.05 cm.螺旋测微器固定刻度读数6.5 mm，可动刻度读数0.360 mm，d6.860 mm.【答案】2.256.860,高频考点例析,【易误警示】千分尺必须估读，在高中段不要求对游标卡尺估读,高频考点例析,题型二 对实验的综合考查,例2,在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5.实验室备有下列实验器材：A电压表V1(量程03 V，内阻约为15 k)B电压表V2(量程015 V，内阻约为75 k),高频考点例析,C电流表A1(量程03 A，内阻约为0.2)D电流表A2(量程00.6 A，内阻约为11)E变阻器R1(0100，0.6 A)F变阻器R2(02000，0.1 A)G电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3)H开关S，导线若干,高频考点例析,(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有_(2)为减小实验误差，应选用图1047中_(填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按照所选择的电路原理图把实物图1048用导线连接起来,高频考点例析,图1047,高频考点例析,图1048,高频考点例析,(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图1049所示，则金属丝的直径为_mm，电阻值为_.,高频考点例析,图1049,高频考点例析,【解析】(1)由于电源的电动势为3 V，所以电压表应选A，被测电阻约为5，电流表应选D，根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E，还要选用电池和开关，导线若干故应选用的实验器材有ADEGH.,【思路点拨】掌握本实验的原理和方法,高频考点例析,应选(乙)所示电路，实物连接如图10410所示,高频考点例析,图10410,高频考点例析,(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A，被测电阻的阻值为,【答案】见解析,随堂达标自测,点击进入,
