高考物理一轮复习(人教版)课件：选修3—1第7章第3讲实验七：测定金属的电阻率

• 一、实验步骤 • 1．用螺旋测微器在被测金属导线上三个不 同的位置各测一次直径，求出其平均值d. • 2．按图所示电路图连接好用伏安法测电阻 的实验电路．
• 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，闭合开关 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 开关S.
• 3．伏安法测电阻 • (1)电流表、电压表的应用
电流表内接法 电路图 电流表外接法
误差原因
电流表分压U测＝Ux＋UA
电压表分流I测＝Ix＋IV
R测＝ 电阻测量值
U测 U测 RV ＝Rx＋RA>Rx测量 R测＝ ＝ R＜ I测 I测 Rx＋RV x Rx测量值小于真实值
值大于真实值
电流表内接法 适用条件 RA≪Rx
• ③实验试探法：按图所示接好电路，让电 压表的一接线柱按电路连接好，另一接线 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．
• 被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、 电压表、电流表、直流电源、开关、滑动 变阻器、导线若干．
1 测量长度L＝N＋k n (mm)(游标尺上第k格 1 (mm) n 与主尺上的刻度线对 齐时) N(主尺上读的整毫米
20
19
0.05
0.05
1 数)＋ k 20
N(主尺上读的整毫米 50 49 0.02 0.02 1 数)＋ k 50
• 2.螺旋测微器 • (1)螺旋测微器的构造 • 如下图所示是常用的螺旋测微器．它的测 砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋钮D、 微调旋钮 D′ 和可动刻度 E 、测微螺杆 F 连在 一起，通过精密螺纹套在B上．
•第三讲 实验七：测定金属的电阻率
• 1．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读 数方法． • 2．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使 用方法及电流表和电压表的读数方法． • 3．会用伏安法测电阻，并能测定金属的电 阻率．
• 1．游标卡尺(如下图所示) • (1)构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各 有一个内外测量爪 ) 、游标尺上还有一个深 度尺，尺身上还有一个紧固螺钉．
• (2)螺旋测微器的原理 • 测微螺杆 F 与固定刻度 B 之间的精密螺纹的 螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前 进或后退 0.5 mm ，而可动刻度 E 上的刻度 为 50 等份，每转动一小格， F 前进或后退 0.01 mm. 即 螺 旋 测 微 器 的 精 确 度 为 0.01 mm. 读数时误差出现在毫米的千分位上， 因此，螺旋测微器又叫千分尺． • (3) 读数：测量时被测物体长度的整毫米数 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 米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位
N(主尺上读的整毫米 等分刻度少1 mm.常见的游格与主尺上的刻度线
上小等分刻度有 10 个的、 20个的、 50 个的
数 )＋
10
9
0.1
0.1
1 k 10
，其读数见下表：
游标尺 每小格与主 总刻度 格数n 刻度总 尺1格(1 mm) 长度(mm) 相差 精度
• 1．测量误差：测量金属丝的直径、长度以 及电流、电压时出现读数误差． • 2．由于采用电流表外接法，电压表的分流 ，造成电阻测量值偏小 ( 若误用内接法，则 电流表分压影响更大)． • 3．通电电流太大，或时间太长，致使电阻 丝发热．电阻率随之变化．
• (1) 一种游标卡尺，它的游标尺上有 50 个小 的等分刻度，总长度为49 mm.用它测量某 物体长度，卡尺示数如下图所示，则该物 体的长度是________cm.
• (2)下面螺旋测微器的读数是________mm.
• 解析： (1)本题的游标卡尺是50分度，精 确度是0.02 mm.主尺读数是41 mm，游标 尺的第10条刻度线与主尺刻度线对齐，故 游标尺读数是10×0.02 mm＝0.20 mm.该物 体的长度是41 mm＋0.20 mm＝41.20 mm ＝4.120 cm. • (2)固定刻度整毫米数是5 mm，上面半毫米 刻度线露出，要加0.5 mm，可动刻度读数 是4.2×0.01 mm＝0.042 mm，故螺旋测微 器的读数是5 mm＋0.5 mm＋0.042 mm＝ 5.542 mm. • 答案： 4.120 5.542
电流表外接法 RV≫Rx
大内偏大(大电阻用电流 小外偏小(小电阻用电流 口诀 表内接法测量，测量值 表外接法测量，测量值
偏大)
偏小)
(2)伏安法测电阻的电路选择 ①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表的内阻 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． ②临界值计算法： Rx< RVRA时，用电流表外接法． Rx> RVRA时，用电流表内接法．
二、整理器材、数据处理 5．拆除电路，整理好实验器材． 6．在求Rx的平均值时可用两种方法 U (1)用Rx＝ 分别算出各次的数值，再取平均值． I (2)用U－I图线的斜率求出． 7．计算电阻率：将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算式ρ＝ S πd2U Rx ＝ . l 4lI
• 1．为了方便，测量直径时应在金属丝连入 电路之前测量； • 2．本实验中被测金属丝的阻值较小，故采 用电流表外接法； • 3．电流不宜过大，通电时间不宜过长，以 免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过 程中变大．
• (2) 用途：测量厚度、长度、深度、内径、 外径． • (3) 原理：利用主尺的最小分度与游标尺的
游标尺 最小分度的差值制成． 每小格与 精度 (mm) n 1 测量长度L＝N＋k n
(mm)(游标尺上第k 总刻度 刻度总 • 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的 1
刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小 mm)相差 对齐时)