高中物理 7.4测定金属的电阻率教案 新人教版

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1、§7.4实验一：测定金属的电阻率（复习学案）一、实验目的1．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．2．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法．3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．二、实验原理1．把金属丝接入电路中，用伏安法测导线的电阻R.电路原理如右图所示．2．用米尺量得金属丝的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S.3．利用电阻定律R＝ρ，得出金属丝电阻率的公式ρ＝.三、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表和直流电压表、滑动变阻器(阻值范围0～50Ω)、电池组、电键、被测金属丝、导线若干．四

2、、螺旋测微器的构造原理及读数1．螺旋测微器的构造如上面右图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．2．螺旋测微器的原理测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5mm，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0.01mm.即螺旋测微器的精确度为0.01mm.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．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．

3、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)如右图所示，，固定刻度示数为2.0mm，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：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.五、游标卡尺(如下图)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．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最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分

4、刻度少1mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与的差值精确度(可准确到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm4.读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm.六、伏安法测电阻1．电流表的内接法和外接法的比较 内接法外接法电路图  误差原因电流表分压U测＝Ux＋UA电压表分流I测＝Ix＋IV电阻测量值测量值大于真实值测量值小于真实值

5、适用条件RA≪RxRV≫Rx适用于测量大电阻小电阻2.两种电路的选择(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、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＜时，用电流表外接法．Rx＞时，用电流表内接法．(3)实验试探法：按右图接好电路，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．七、实验步骤1．求导线横截

6、面积S，在准备好的金属丝上三个不同位置用螺旋测微器各测一次直径，求出其平均值d，2．将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度(即有效长度)，反复测量三次，求出平均值l.3．按照原理图(如右图所示)连好用伏安法测电阻的实验电路．4．把滑动变阻器调到接入电路中的电阻值最大的位置，检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流值和电压值记录在表格中，断开S，求出导线电阻Rx的平均值．5．整理仪器．八、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．2．计算电阻率：将记录的数

7、据Rx、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝Rx＝.九、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，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．十、注意事项1．螺旋测微器的使用(1)测量前须校对零点：先使小砧A与测微螺杆P并拢，观察可动刻度零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是否重合，不重合时，用存放螺旋测微器盒中的工具调节，直到完全重合为止．(2)测量时，当测微螺杆P将要接触被测物体时，要停止使用旋钮K，改用微调旋钮K′，以避免P和

8、被测物体间产生过大的压力．这样，既可以保护仪器，又能保证测量结果准确．当听到“咔