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1、实验七 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)知识要点归纳实验目的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.实验原理图7－3－1(1)螺旋测微器的构造如图7－3－2所示是常用的螺旋测微器.它的小砧A和固定刻度B固定在框架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.(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0.5mm,即旋钮D每旋转一周,F前进或后退0
2、.5mm,图7－3－2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0.01mm.即螺旋测微器的精确度为0.01mm.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)(注意半毫米刻线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(毫米).3.选择电流表内、外接的方法4.滑动变阻器的接法(1)滑动变阻器必须接成分压式的几种情况:①要求电压表能从零开始读数;②要求电表能
3、有较大的调节范围;③当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时;④若采用限流式接法,电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流.(2)当待测电阻Rx与R差不多,或R比Rx稍大时,滑动变阻器接成限流式.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.过程分析导引实验步骤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.把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电
4、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.数据处理误差分析注意事项1.测定金属的电阻率(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.(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0～0.6A量程),通电时间不宜太长,以免金属丝温度
5、升高,导致电阻率在实验过程中变大.(5)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、待测金属丝、滑动变阻器连成干路,然后再把电压表并联在待测金属丝的两端.2.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F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F将要接触被测物体时,要停止使用旋钮D,改用微调旋钮D′,以避免F和被测物体间产生
6、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、咔…”声后,停止转动,即可读数.(3)螺旋测微器应估读一位,即以mm作单位,应读到小数点后面第三位.(4)为防止读出的数据出现差错.可在读数前估计大概读数值,若发现最后读数与开始估计数值相差较大,立即检查出错原因,如半毫米刻线是否露出.实验典例探究题型1螺旋测微器的读数例1(2011·高考天津理综卷)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图7－3－3所示.该金属丝的直径是________mm.【解析】螺旋测微器的读数规则:测量值＝固定
7、刻度值＋可动刻度值(要估读).图7－3－3题图中读数为1.5mm＋20.6×0.01mm＝1.706mm(1.705～1.707mm均可).【答案】1.706(1.705～1.707均可)题型2仪器的选取及电路设计例2某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找到以下供选择的器材:A.电池组(3V,内阻约1Ω)B.电流表A1(0～3A,内阻0.0125Ω)C.电流表A2(0～0.6A,内阻约0.125Ω)D.电压表V1(0～3V,内阻
8、4kΩ)E.电压表V2(0～15V,内阻15kΩ)F.滑动变阻器R1(0～20Ω,允许最大电流1A)G.滑动变阻器R2(0～2000Ω,允许最大电流0.3A)H.开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用________(填写仪器前字母代号).(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时,应采用安培表________接法,将设计的电路图画在下侧方框内.(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图7－3－4,则读数为________mm.图7－3－
