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1、,第七章 恒定电流,第三讲 实验：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会用伏安法测电阻，并进一步测定金属的电阻率Zxx k 3练习使用螺旋测微器 二、实验原理 1游标卡尺的构造、原理及读数 (1)构造：(如图)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)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份刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等份刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等份刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：,(3)读数：若用L0
2、表示由主尺上读出的整毫米数，x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，则其读数为LL0kx，其中k为精确度,2螺旋测微器的构造、原理及读数 (1)螺旋测微器的构造 Zxx k 如图(甲)所示是常用的螺旋测微器它的测砧A和固定刻度S固定在尺架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 (甲),(2)螺旋测微器的原理Zx x k 测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5 mm，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0.01 mm.即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读
3、到毫米的千分位上，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，小数部分由可动刻度读出 测量值(mm)固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(mm),3电阻率的测定原理,三、实验器材 毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表和真流电压表、滑动变阻器(阻值范围050 )、电池组、开关、被测金属丝、导线若干,2将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度(即有效长度)，反复测量三次，求出平均值l. 3按照原理图(如图(乙)所示)连好，用伏安法测电阻的实验电路,(乙),4把滑动变阻器调到接入电路中的电
4、阻值最大的位置，检查无误后，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值和电压值记录在表格中，断开S，求出导线电阻Rx的平均值 5整理仪器,七、注意事项 1螺旋测微器的使用 (1)测量前须校对零点：先使测砧A与测微螺杆P并拢，观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是否重合，不重合时，用存放在螺旋测微器盒中的工具调节，直到完全重合为止,(2)测量时，当测微螺杆P将要接触被测物体时，要停止使用旋钮K，改用微调旋钮K，以避免P和被测物体间产生过大的压力这样，既可以保护仪器，又能保证测量结果准确当听到“咔、咔”声后，停止转动，即可读数 (
5、3)螺旋测微器应估读一位，即以mm作单位，应读到小数点后面第三位 Zx x k (4)为防止读出的数据出现差错，可在读数前估计大概读数值，若发现最后读数与开始估计数值相差较大，立即检查出错原因，如半毫米刻度线是否露出,2测定金属的电阻率 (1)为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行，测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度 (2)本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法,(3)开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大 (4)电流不宜太大(电流表用00.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实
6、验过程中变大 (5)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、待测金属丝、滑动变阻器连成干路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端,(1)如图1所示的三把游标卡尺，它们的游标尺自左至右分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为_mm，_mm，_mm. (2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，则金属丝的直径是_mm.,(3)图3甲用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，表针的示数是_A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数为_A. 图3乙使用较小量程时，每小格表示_V，图中指针的示数为
7、_V若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_V，图中表针指示的是_V.,(4)旋钮式电阻箱如图4所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为_.今欲将接入电路的电阻改为208 7 ，最简单的操作方法是_若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为_,图4,解析：(1)最上面图读数：整毫米是17，不足1毫米数是70.1 mm0.7 mm，最后结果是17 mm0.7 mm17.7 mm. 中间图读数：整毫米是23，不足1毫米数是170.05 mm0.85 mm，最后结果是23 mm0.85 mm23.85 mm. Zx x k 最下面图读数：整毫米是3，不足1毫米数是50.02 m
8、m0.10 mm，最后结果是3 mm0.10 mm3.10 mm.,(2)固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm. (3)使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，指针的示数为0.44 A；当换用3 A量程时，每一小格为0.1 A，指针示数为2.20 A. 电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，指针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格为0.5 V，指针示数为8.5 V.,(4)电阻为1 987 .最简单的操作方法是将“1 k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0.每
9、个电阻箱的最大阻值是999 9 ，用这样两个电阻箱串联可得到的最大电阻29 999 19 998 .故两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为019 998 .,答案：(1)17.7 23.85 3.10 (2)2 150 (3)0.02 0.44 0.1 2.20 0.1 1.70 0.5 8.5 (4)1 987 将“1 k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0 019 998 ,在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 ，实验室备有下列实验器材： A电压表V1(量程3 V，内阻约为15 k) B电压表V2(量程15 V，内阻约为75 k) C电流表A1(量程3 A，内
10、阻约为0.2 ) D电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 ),E滑动变阻器R1(0100 ，0.6 A) F滑动变阻器R2(02000 ，0.1 A) G电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 ) H开关S，导线若干,(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有_ (2)为减小实验误差，应选用图1中_选填“甲”或“乙”为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图(如图丙)用导线连接起来Zx x k (3)若用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径为0.635 mm，两电表的示数分别如图2所示，则电阻值为_，电阻率为_,答案：(1)A、D、E、G、H
11、 (2)乙 实物连接图如图所示 (2)2.40 1.27106 m,碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀一层碳膜已知某碳膜电阻阻值约为10 ，其结构如图所示，现通过实验测定碳膜厚度，备用器材如下： A电流表(量程00.6 A，内阻约0.2 ) B电流表(量程03 A，内阻约0.03 ) C电压表(量程03 V，内阻约30 k) D电压表(量程015 V，内阻约150 k),E滑动变阻器(最大值为2 ) F滑动变阻器(最大值为20 ) G滑动变阻器(最大值为200 ) H学生电源(4 V) I螺旋测微器 J游标卡尺,实验主要步骤： (1)用伏安法较准确地测量电阻的阻值电流表选_，电压表选_，滑动变阻器选_(填标号) (2)在虚框中画出电路图,(3)若测得电阻值为R，该材料的电阻率为，则碳膜厚度的表达式为：d_(用R、D、L、表示),谢谢观看！,
