2011高考总复习 创新设计物理 恒定电流 第4讲 实验测定金属的电阻率.ppt

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1、1．学会正确使用螺旋测微器及正确读数方法．2．测定金属的电阻率．3．进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻．第4讲实验测定金属的电阻率1．螺旋测微器的构造原理及读数(1)螺旋测微器的构造如图7－4－1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U形框架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，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

2、.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数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动度读出．刻测量值(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)．2．测出金属导线的长度l和它的直径d，计算出导线的横截面积S，再用伏安法测出金属导线的电阻R＝由电阻定律得金属导线的电阻率ρ＝被测金属导线、螺旋测微器、米尺、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器、导线若干．一、测量直径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.二、连接电路及测量2.按图

3、7－4－2所示电路图连结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.求出导线电阻R的平均值．三、数据处理、整理器材5．将测得R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝中，计算出金属导线的电阻率．6．拆去实验电路，整理好实验器材．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．实验连线时，

4、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待测导线长度，测量时应将导线拉直．4．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜过长，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．5．求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U/I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象(UI图线)来求出．若采用图象法，在描点时，

5、要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能的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．1．测量金属丝直径时出现误差：(1)金属丝本身直径并不严格均匀；(2)螺旋测微器本身有误差；(3)读数时观测有误差．因此测量时要在金属丝的不同部位，且不同方向上多测几次．2．测量金属丝长度时出现误差：(1)长度为接入电路的有效长度；(2)读数时观测有误差，因此要把金属丝拉紧拉直，测量时在接线柱压线处测，多测几次．3．电阻R测量本身有误差，因用外接法R测＜R真．因此ρ测＜ρ真．4．通电电流过大，时间过长，金属丝发热、电阻率变化．测量时要迅速果断，避免其发热.【例1

6、】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R

7、x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7－4－3，则读数为________mm.(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝________.解析：(1)由于电源电动势为3V，则电压表选D；由I＝可知电路中最大电流约为0.5A，则电流表选C；滑动变阻器采用限流接法，故电阻不能太大，选F；本实验所选器材为ACDFH.(2)由于故电流表采用外接法；设计的电路如图所示(3)由图可以看出螺旋测微器固定刻度值为0.5mm，