《2017年高考一轮 8.3《实验 测定金属的电阻率》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年高考一轮 8.3《实验 测定金属的电阻率》ppt课件（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课标版 物理 第 3讲 实验 ： 测定金属的电阻率 (同时练习使用螺旋测微器 ) 一、螺旋测微器 实验准备 测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为 0.5 旋钮每旋 转一周 ,测微螺杆前进或后退 0.5 可动刻度上的刻度为 50等份 ,每转 动一小格 ,测微螺杆前进或后退 螺旋测微器的精确度为 数时估读到毫米的千分位上 ,因此 ,螺旋测微器又叫千分尺。 测量值 (固定刻度数 (注意半毫米刻度线是否露出 )+可动 刻度数 (估读一位 ) 二、游标卡尺 利用主尺的分度值与游标尺的分度值的差值制成。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 刻度的长度少 1
2、若用 尺上某一刻线对齐的游标尺上的格数 ,则记录结果表达为 x+K精确度。 三、常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题 ,首先要弄清电表量程 ,然后根据表盘总的 刻度数确定精确度 ,按照指针的实际位置进行读数即可。 3 此量程下的精确度是 或 ,看清楚指针的实际位置 ,读到小数点后面两位。 15 精确度是 ,在读数时只要求读到小数点后 面一位 ,即读到 。 量程的电流表 ,精确度是 ,在读数时只要求读到小数点 后面两位 ,这时要求“半格估读” ,即读到分度值的一半 。 四、电流表的内接法和外接法 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压 A 电压表分流 V 电阻测量值 =A量值大于真
3、实值 = 时 ,用电流表内接法。 (3)实验试探法 :按图接好电路 ,让电压表一根接头 a、 如果电压表的示数有较大的变化 ,而电流表的示数变化不大 ,则可采用电流 表外接法 ;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 可采用电流表内接法。 动变阻器的限流接法和分压接法 限流接法 分压接法 对比说明 两种接法电路图 串、并联关系不同 负载 U E 0 U E 分压电路调节范围大 负载 I 0 I 分压电路调节范围大 闭合 都是为了保护电路元件 0由上表可以看出 :滑动变阻器的分压式接法中 ,电压和电流的调节范围 很大 ,限流式接法较节能。 (1)两种接法的一般适用条件 跟滑
4、动变阻器的总电阻相比相差不 多或比滑动变阻器的总电阻还小 ); 一般比滑动变阻器的总电阻要 大 )。 (2)必须采用分压式接法的三种情况 或电压 )满足实验要求 ,即若滑动变阻器 阻值调到最大时 ,待测电阻上的电流 (或电压 )仍超过电流表 (或电压表 )的量 程 ,或超过待测电阻的额定电流 (或电压 ),则必须选用分压式接法 ; 以致在限流电路中 ,滑动 变阻器的滑片从一端滑到另一端时 ,待测电阻上的电流或电压变化范围不 够大 ,此时 ,应改用分压电路 ; 则必须采用分压式电路。 (3)两种电路均可使用的情况下 ,应优先采用限流式接法 ,因为限流式接法电 路简单、耗能低。 实验目的 压表和滑
5、动变阻器的使用方法。 进一步测出金属丝的电阻率。 实验原理 根据电阻定律公式知道需测出金属丝的长度 d,并计算出横截 面积 S,并用伏安法测出电阻 可计算出金属丝的电阻率。 实验器材 被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑 动变阻器、开关、导线若干。 教材研读 用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直 径 ,求出其平均值 d,计算出导线的横截面积 S= 。 按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电 路。 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。 24d实验步骤 把滑动变阻器的滑片调节到使其接入电路
6、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 的值 ,记入表格内 ,断开开关 S。 整理好实验器材。 数据处理 (1)用 分别算出各次的阻值 ,再取平均值。 (2)用 将记录的数据 l、 = 。 注意事项 因此实验电路一般采用电流表外 接法。 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。 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 , 反复测量三次
7、 ,求其平均值。 求其平均值。 之前 ,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位 置。 通过待测导线的电流 电流表用 0 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。 的平均值时可用两种方法 :第一种是用 R=U/再取 平均值 ;第二种是用图像 (来求出。若采用图像法 ,在描点时 ,要尽 量使各点间的距离拉大一些 ,连线时要尽可能地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。 误差分析 直径的测量是产生误差的主要 来源之一。 由于采用的是电流表外接法 ,测量值小 于真实值 ,使电阻率的测量值偏小。 流表和电压表的读
8、数等会带来偶然误差。 会使金属丝的电阻率变大 ,造成误差。 考点一 仪器的读数 典例 1 (2015海南单科 ,11,6分 )某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测 量一圆柱体工件的直径和高度 ,测量结果如图 (a)和 (b)所示。该工件的直径 为 度为 考点突破 图 (a) 图 (b) 答案 析 图 (a)为 20分度的游标卡尺 ,其精度为 尺读数为 12 游标尺上第 4条刻线与主尺上的一条刻线对齐 ,故测量结果为 12 旋测微器的精度为 图 (b)知固定 刻度读数为 6.5 动刻度读数为“ ,故工件的高度为 6.5 1图所示的两把游标卡尺 ,它们的游标尺从左到右分别为 9 0 等分、 19
9、0等分 ,它们的读数依次为 答案 析 图甲读数 :整毫米是 16,不足 1毫米数是 80.1 .8 后结 果是 16 .8 6.8 图读数 :整毫米是 23,不足 1毫米数是 17 后结果是 23 1用螺旋测微器测量两个金属丝的直径 ,示数如图所示 ,则甲、乙金 属丝的直径分别为 答案 析 对图甲 :甲固定刻度示数为 2.0 足半毫米的从可动刻度上读 的“示数”为 后的读数为 :2.0 图 乙 :乙金属丝的直径为 1流表量程一般有两种 0,03 A;电压表量程一般有两种 03 V,015 V。如图所示 : 接 03 V。 接 015 V。 接 03 A。 接 0量程时读数为 A。 答案 点二
10、器材的选取和电路的设计 典例 2 在测量金属丝电阻率的实验中 ,可供选用的器材如下 : 待测金属丝 :值约 4 ,额定电流约 ); 电压表 :V(量程 3 V,内阻约 3 电流表 :程 ,内阻约 ); 程 3 A,内阻约 ); 电源 :动势 3 V,内阻不计 ); 动势 12 V,内阻不计 ); 滑动变阻器 :R(最大阻值约 20 ); 螺旋测微器 ;毫米刻度尺 ;开关 S;导线。 用螺旋测微器测量金属丝的直径 ,示数如图所示 ,读数为 若滑动变阻器采用限流接法 ,为使测量尽量精确 ,电流表应选 、电 源应选 (均填器材代号 ),在虚线框内完成电路原理图。 答案 路图如图所示 解析 根据螺旋测微器的读数规则读数 ,注意半刻度线已经露出。 待测金属丝的额定电流约 ,用 造成测量结果不 准确。因电压表的量程是 3 V,用 = = ,故用电流表的外接法。 2013安徽理综 ,21( )(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验 中 ,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示 ,校零时的读数为 金丝的直径为 (2)为了精确测量合金丝的电阻 计出如图 1所示的实验电路图 ,按照该 电路图完成图 2
