测定金属的电阻率课件.ppt

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1、第四讲　实验：测定金属的电阻率1．知道实验的目的和原理．2．知道螺旋测微器的使用方法与工作原理．3．掌握伏安法测电阻的方法．4．知道实验数据处理方法、误差分析及注意事项．一、实验目的1．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法．2．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．3．会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率．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所示是常用的螺旋测微器．它的测砧A和S固定在尺架F上．旋钮K、微调旋钮K′和H、测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套在

2、S上．固定刻度可动刻度(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，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退，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，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．0.5mm0.5mm0.01mm(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，小数部分由读出．测量值(mm)＝(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋(估读一位)×0.01(mm)如图所示，固定刻度示数为，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为，

3、最后的读数为：＋＝.可动刻度固定刻度数可动刻度数2.0mm15.02.0mm15.0×0.01mm2.150mm2．游标卡尺(如图)(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)

4、刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可准确到)109mmmmmm2019mmmmmm5049mmmmmm0.10.050.020.10.050.02(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.3．伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较Rx＋RA内接法外接法适用条件RARxRVRx适用于测量大阻值电阻小阻值电阻≪≫外接法内接法③实验试探法：按图接好电路，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

5、变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表；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．外接法内接法三、实验器材，，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、开关、被测金属丝、导线若干．毫米刻度尺螺旋测微器(3)长度测量：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)U、I测量：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，电路经检查确认无误后，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表、电压表的示数

6、I和U的值，填入记录表格内，断开开关S，求出导线电阻Rx的平均值．(5)拆除电路，整理好实验器材．某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率，所用器材包括：输出电压为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等．(1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动．请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图(如图甲)．(2)实验的主要步骤如下：①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；②读出电流表的示数

7、，记录金属夹的位置；③断开开关，__________，合上开关，重复②的操作．(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了图乙的关系图线，其斜率为________A－1·m－1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了________的电阻之和．(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图丙所示．金属丝的直径是______．图乙中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是________，其数值和单位为______(保留三位有效数字)．【规范解答】(1)实物图连接如图．

8、2．注意事项(1)本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法．(2)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