《新教材2023版高中物理第二章电路及其应用4.实验：测量金属的电阻率课件教科版必修第三册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材2023版高中物理第二章电路及其应用4.实验：测量金属的电阻率课件教科版必修第三册（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4.实验：测量金属的电阻率实验：测量金属的电阻率必备知识自主学习关键能力合作探究随堂演练自主检测课 标 要 求思 维 导 图1.掌握游标卡尺和螺旋测微器原理及读数方法2进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻3测量金属丝的电阻率必备知识自主学习三、游标卡尺和螺旋测微器的使用和读数1游标卡尺(1)结构图下图是游标卡尺的结构图游标卡尺的主要部分是主尺A和一条可以沿着主尺滑动的游标尺B.(2)原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的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.(3)精度：对应关系为10分度0.1mm
2、，20分度0.05mm，50分度0.02mm.(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，则记录结果表达式为(xK精度)mm.(5)使用当外(内)测量爪一侧的两个刃接触时，游标尺上的零刻度线与主尺上的零刻度线正好对齐将被测物体夹(套)在这两个刃之间，把主尺读数和游标尺读数综合起来，就是被测物体的长度2螺旋测微器(1)结构图下图是螺旋测微器的结构图螺旋测微器的测砧A和固定刻度B是固定在尺架C上的；可动刻度E、粗调旋钮D、微调旋钮D是与测微螺杆F连在一起的，通过精密螺纹套在B上(2)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
3、，即粗调旋钮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.读数时估读到毫米的千分位上，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)(4)使用用螺旋测微器测量物体的微小尺寸时，先使F与A接触E的左边缘与B的零刻度线对正；将被测物体夹在F与A之间(如图)，旋转D，当F快靠近物体时，停止使用D，改用D，听到“喀喀”声时停止；然后读数四、金属丝电阻
4、的测量1电路的连接按如图所示的原理电路图连接好，电路图为伏安法测电阻的实验电路六、误差分析产生原因减小方法偶然误差测量金属丝的直径和长度出现误差改换位置或多次测量取平均值电表读数出现误差眼睛正视指针通电电流过大或时间过长，致使金属丝发热，造成所测电阻较大实验中应使电流不要过大，闭合开关后待稳定时尽快读数，然后断开开关系统误差电流表的外接使电压表分流造成误差,采用内阻很大的电压表七、注意事项1先测直径，再连电路然后在拉直的情况下，测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度2被测金属丝的电阻值较小，应采用电流表外接法3开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应调至使电阻丝两端电压为零处4电流不宜太大(电流表
5、用00.6A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大导学3游标卡尺不需要估读，读数方法为：主尺读数游标尺读数(与主尺对齐的游标的格数精确度)导学4螺旋测微器的精确度更高，可精确到0.01mm.读数时需要估读，以毫米为单位，小数点后有三位有效数字导学5测量金属丝的长度、直径、电阻时，均应该多次测量取平均值，再代入表达式计算金属的电阻率，以减小实验误差关键能力合作探究探究点一游标卡尺和螺旋测微器的读数典例示范例1某同学利用螺旋测微器和游标卡尺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_cm，高度为_mm.1.2206.862探究点
6、二仪器的选取和电路的设计典例示范例2在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：A电池组(3V，内阻约为1)B电流表(03A，内阻约为0.0125)C电流表(00.6A，内阻约为0.125)D电压表(03V，内阻约为4k)E电压表(015V，内阻约为15k)F滑动变阻器(020，允许最大电流1A)G滑动变阻器(02000，允许最大电流0.3A)H.开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中电压表选用_，电流表选用_，滑动变阻器选用_(选填仪器前的字母代号)(2)测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻Rx在组成测量电路时，应采用电流表_(选
7、填“外”或“内”)接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏_(选填“大”或“小”)(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图所示，则读数为_mm.(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式_DCF外小0.900探究点三数据处理和误差分析典例示范例3在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度测量3次，求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为_cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.其中一次测量结果如
8、图乙所示，图中读数为_mm.24.120.518(2)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻电阻的测量值比真实值_(选填“偏大”或“偏小”)最后由公式_计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)偏小(3)请你根据电路图在实物图中进行实物连线(电流表选0.6A量程，电压表选3V量程)探究点四创新实验设计典例示范例4一根细长而均匀的金属管线样品，长L约60cm，电阻R大约10，截面图如图甲所示(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为_mm.1.125(2)实验室有如下器材：A电流表(量程0.6A，内阻约0.5)B电流表(量程3A，内阻约0.02)C电压表(量程3V，内
9、阻约5k)D滑动变阻器(1750，0.3A)E滑动变阻器(15，3A)F蓄电池(6V，内阻很小)G开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选_，滑动变阻器应选_(只填代号字母)AE(3)将如图所示的实物电路补充完整待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法，滑动变阻器可以采用限流式接法，实物连接如图：(4)金属管线样品材料的电阻率为，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是_计算中空部分截面积的表达式为S_金属管线的长度L随堂演练自主检测1在测
10、量阻值较小的金属丝的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是()答案：D2某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为_cm和_mm.60.104.20解析：刻度尺的分度值为1mm，要估读到0.1mm，则该刻度尺的读数为60.10cm.游标卡尺读数4mm100.02mm4.20mm.3如图所示是一同学测量某导电液体电阻率的实物连线图图中均匀的长直玻璃管内径为d，里面充满待测导电液体，玻璃管两端各装有一电极，电极距离为L.(1)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中导电液体用电阻Rx表示答案：电路原理图如图所示(2)在接通电路前，为保证器材安全，滑动变阻器的滑片P应移到最_(选填“左”或“右”)端在电路调试时，该同学发现：闭合开关S1后，单刀双掷开关S2接到a接点时电压表示数为4.5V、电流表示数为180A；单刀双掷开关S2接到b接点时电压表示数为4.6V、电流表示数为164A.正式测量时，为减小实验误差，单刀双掷开关S2应接到_(选填“a”或“b”)点(3)该同学正确完成实验，测得该段液体的电阻R0，则该导电液体的电阻率的表达式为_(用R0、L、d等表示)右b
