测量金属电阻率

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【答案】 2.25 6.860
高频考点例析
【易误警示】 游标卡尺估读.
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(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)
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如图10-4-2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 mm+ 15.0×0.01 mm=2.150 mm.
实验十二
测定金属的电阻率
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【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】
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1.螺旋测微器
图10-4-1
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图10-4-1 (1)构造:如图10-4-1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.
Rx> RVRA时,用电流表内接法.
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图10-4-3
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③实验试探法:按图10-4-3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.
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U-I图线的斜率求出. U (1)第一种是用 Rx= 算出各次的数值,再 I
取平均值. 2.计算电阻率:将记录的数据Rx、l、d S πd2U 的值,代入电阻率计算公式 ρ=Rx = . l 4lI
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 l <R真, 由 R=ρ ,知 ρ 测<ρ 真. S
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图10-4-2
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.
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2.伏安法测电阻 U I (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
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(3)两种电路的选择 ①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”. ②临界值计算法: Rx< RVRA时,用电流表外接法.
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.
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(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.
高频考点例析
题型一 游标卡尺、千分尺的读数
例1
(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10-4-6可读出 l=________ cm,d=________ mm.
高频考点例析
图10-4-6
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5×0.01 cm=0.05 cm.螺旋测微器 固定刻度读数6.5 mm,可动刻度读数0.360 mm,d=6.860 mm.
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特别提示: 电表示数变化大小是指相对变化 |ΔU| |ΔI| 的大小,即比较 与 的大小. U I
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3.测电阻率的原理 把金属丝接入图10-4-4所示的电路中, 用电压表测金属丝两端的电压,用电流 U 表测金属丝中的电流,根据 Rx= 计算金属 I 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Rx=ρl/S,得出计算金属丝电阻率的公式ρ 2 = RxS πd U = . l 4lI
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.
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【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10-4-5所示的原理电路 图连接好用伏安法测电阻的实验电路.
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图10-4-5
Hale Waihona Puke Baidu 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.
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