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1、实验七探究电阻的决定因素要点归纳【实验目的】1.探究电阻的决定因素.2.练习使用螺旋测微器,会使用常用的电学仪器.【实验原理】欧姆定律和电阻定律,用毫米刻度尺测一段金属丝的长度l,用螺旋测微器测导线的直径d,用伏安法测导线的电阻R,由R=,所以金属丝的电阻率【实验器材】被测金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线等.【实验步骤】1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d.2.依照电路图(图1)用导线将器材连好,将滑动变阻器的阻
2、值调至最大.图13.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的长度,即有效长度,反复测量3次,求出其平均值l.4.电路经检查确认无误后,闭合电键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,记入记录表格内;断开电键S,求出导线电阻R的平均值.5.将测得的R、l、d值代入电阻率计算公式,计算出金属导线的电阻率.6.拆去实验线路,整理好实验器材.锦囊妙诀两个定律把定,测U测I测直径,l测量莫松动,为减误差外接,通过电流要适宜,变阻器使用记心中.【数据处理】1.在求Rx的平均值时可用两种
3、方法:(1)第一种是用Rx=算出各次的数值,再取平均值.(2)第二种是用U—I图线的斜率求出.2.计算电阻率:将记录的数据Rx、l、d的值,代入电阻率计算公式【误差分析】1.金属丝直径、长度测量带来误差.2.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,由R=知测＜真.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.(1)螺旋测微器的构造如图2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
4、过精密螺纹套在S上.附:螺旋测微器和游标卡尺的使用1.螺旋测微器的构造原理及读数图2(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.读数时估算到毫米的千分位上,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.测量值(毫米)=固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线
5、是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(毫米)如图3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.图32.游标卡尺(如图4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)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.图4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
6、比主尺上的同样多的小等分刻度少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1mm的差值精确度(可准确到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm(4)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.【注意事项】1.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须用电流表外接法.2
7、.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端.3.测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两端点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直.4.测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量.5.闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置.6.在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流I不宜过大(电流表用0~0.6A量程),通电时间不宜过长
8、,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.7.求R的平均值可用两种方法:第一种是用算出各次的测量值,再取平均值;第二种方法是用图象法(U—I图象)来求出.若采用图象法,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离较远的点可以不予考虑.典例剖析【例1】在“探究电阻的决定因素”的实验中,所用金属电阻丝的电阻约为30Ω.现通过以下实验测量该金属材料的电阻率.(1)用螺旋测微器测量电阻丝直径,其示数如图5所示,则该电
