高三物理测定金属的电阻率.ppt

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1、二、实验原理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7-3-1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0.5mm，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

2、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)(注意半毫米刻线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(毫米)图7-3-1学案3实验(一)：测定金属的电阻率一、实验目的1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法；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。2.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

3、电阻测量值R测=U测/I测=Rx+RA>Rx测量值大于真实值R测=U测/I测=RxRV/(Rx+RV)>Rx适用于测量大电阻小电阻(2)两种电路的选择①定量判定法若已知待测电阻的大致阻值Rx，电流表的内阻RA和电压表的内阻RV，则：当Rx>>RA或Rx/RA>RV/Rx时，选用“内接法”，当Rx<

4、，可采用“试触法”，将电路如图7-3-2所示连接，空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a，b接触一下，观察两表示数变化情况。a.若电流表示数变化明显，说明电压表分流作用较强，即Rx阻值较大，应采用“内接法”，S应接b。b.若电压表示数变化明显，说明电流表分压作用较强，即Rx阻值较小，应采用“外接法”，S应接a。图7-3-2图7-3-33.电阻率的测定原理把金属丝接入如图7-3-3所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据Rx=U/I计算金属丝的电阻Rx，然后用米尺测

5、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=RxS/l=πd2U/(4lI)。四、实验步骤1.用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置分别测量金属丝的直径，将测量结果记入表格，求直径的平均值，计算出金属丝的横截面积。2.用米尺测量接入电路中的被测金属丝的长度l，测量三次，将测量结果记入表格中。3.按图7-3-3所示的电路连接好器材，注意滑动变阻器应调在阻值最大的位置，电流表和电压表选择好适当的量程。4.闭合开关

6、S，调节滑动变阻器的滑动触片，读出几组相应的电流表和电压表的示数I和U的值，记入记录表格内。5.打开开关S，拆除电路，整理好实验器材。6.数据处理根据上面记录的数据，完成以下表格内容：(1)金属丝的长度=_____cm=______m；(2)金属丝的横截面积S=________mm2=________m2。(3)金属丝的电阻=__________Ω。(4)金属丝材料的电阻率ρ==_________Ω·m。实验次数长度l/cm长度平均/cm直径d/mm直径平均/mm横截面积S/mm2123实验次数电

7、压U/V电流I/A电阻R/Ω/Ω123三、实验器材被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器、导线若干。五、注意事项1.为了减小金属丝横截面积带来的误差，测量直径时用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置各测量一次，取平均值；2.测量金属丝的长度应该在接入电路后且在拉直的状态下进行，为减小误差应测量三次取平均值；3.为了减少由于温度变化而带来的测量误差，实验中注意通电时间不宜过长、电流不宜过大；4.测量电路采用电流表外接法，调节滑动变阻器阻值时注意同时观察两个电表的示数，尽

8、量使表的指针偏转较大，以减少读数误差，但是注意防止超过量程；5.为了减小实验误差，测量金属丝的电阻时一般电流I、电压U测量多次，求出对应的电阻后取电阻的平均值，实验中也可以利用U-I图线求电阻；6.闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻最大的位置；7.对螺旋测微器读数时，注意半毫米刻度线是否露出。六、误差分析1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得到的，直径的测量是产生误差的主要来源之一；2.采用伏安法测量金属丝的电阻时，必然带来系统误差；3.金属丝的长度测量、电流表