202X屆高考物理一輪復習實驗課11測定金屬的電阻率（含長度測量及測量工具的使用）課件新人教版

1、實驗課實驗課1111測定金屬的電阻率測定金屬的電阻率( (含長度測量及測量工具的使用含長度測量及測量工具的使用) )-2-一、實驗目的1.掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數方法。2.掌握螺旋測微器和游標卡尺的原理及讀數方法。3.會用伏安法測電阻,進一步測定金屬的電阻率。-3-二、實驗原理1.游標卡尺的構造、原理及讀數(1)構造(如圖所示)主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內、外測量爪)、游標尺上還有一個深度尺,尺身上還有一個緊固螺釘。-4-(2)原理利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成。不管游標尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多

2、的小等分刻度少1 mm。常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的,見下表:(3)讀數若用l0表示由主尺上讀出的整毫米數,x表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的刻度數,則其讀數為l=l0+kx,其中k為精確度。-5-2.螺旋測微器的構造、原理及讀數(1)螺旋測微器的構造下圖是常用的螺旋測微器。它的測砧A和固定刻度S固定在尺架F上。旋鈕K、微調旋鈕K和可動刻度H、測微螺桿P連在一起,通過精密螺紋套在S上。(2)螺旋測微器的原理測微螺桿P與固定刻度S之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm,即旋鈕K每旋轉一周,P前進或后退0.5 mm,而可動刻度H上的刻度為50等份,每轉

3、動一小格,P前進或后退0.01 mm。即螺旋測微器的精確度為0.01 mm。讀數時估讀到毫米的千分位上,因此,螺旋測微器又叫千分尺。-6-(3)讀數測量時被測物體長度的整毫米數由固定刻度讀出,小數部分由可動刻度讀出。測量值(mm)=固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動刻度數(估讀一位)0.01(mm)。例:如圖所示,固定刻度示數為2.0 mm,而從可動刻度上讀的示數為15.0,最后的讀數為2.0 mm+15.00.01 mm=2.150 mm。-7-3.伏安法測電阻(1)電流表的內接法和外接法的比較-8-(2)兩種電路的選擇阻值比較法:先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內阻進

4、行比較,若Rx較小,宜采用電流表外接法;若Rx較大,宜采用電流表內接法。實驗試探法:按如圖所示接好電路,讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表的示數有較大的變化,而電流表的示數變化不大,則可采用電流表外接法;如果電流表的示數有較大的變化,而電壓表的示數變化不大,則可采用電流表內接法。-9-(3)滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法-10-(4)儀器選擇的三個原則安全性原則:通過電源、電阻、電流表、電壓表等的電流不能超過其允許的額定電流。精確性原則:根據實驗的需要,選取精度合適的儀器,以盡可能減小實驗誤差。電壓表、電流表指針的偏角要大于滿偏的三分之一。操作方便:實驗時要調節(jié)方便,易

5、于操作,比如對滑動變阻器,如果是用分壓法連入電路的,應選用小量程的滑動變阻器。移動滑片時,用電器上電壓接近均勻變化,易于操作,反之,則會出現移動滑片時,剛開始時用電器上的電壓幾乎不變,過了某位置后又突然增大的現象,不易操作。-11-4.電阻率的測定原理 -12-三、實驗器材毫米刻度尺、螺旋測微器、直流電流表和直流電壓表、滑動變阻器(阻值范圍050 )、電池組、開關、被測金屬絲、導線若干。四、實驗步驟1.求金屬絲橫截面積S:在準備好的金屬絲上三個不同位置用螺旋測微器各測一次直徑,求出其平均值d,則橫截面積 。2.將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直,用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度(即有效長度),反復測量三次,求出平均值l。-13-3.按照原理圖(如圖所示)連好電路。 4.把滑動變阻器調到接入電路中的電阻值最大的位置,檢查無誤后,閉合開關S,改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應的電流值和電壓值記錄在表格中,斷開開關S,求出金屬絲電阻Rx的平均值。5.整理儀器。-14-五、數據處理