《2019春高中物理 第2章 恒定电流 专题 实验：测定金属的电阻率（同时练习使用游标卡尺和螺旋测微器）课件 新人教版选修3-1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019春高中物理 第2章 恒定电流 专题 实验：测定金属的电阻率（同时练习使用游标卡尺和螺旋测微器）课件 新人教版选修3-1.ppt（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章恒定电流恒定电流专题实验：测定金属的电阻率专题实验：测定金属的电阻率(同时练习使用游标卡尺和螺旋测微器同时练习使用游标卡尺和螺旋测微器)1 1课课内内探探究究2 2课课堂堂达达标标3 3课课时时作作业业课课 内内 探探 究究1测量原理测量原理游游标标卡卡尺尺是是测测量量长长度度的的较较精精密密的的仪仪器器，它它的的主主要要部部分分由由一一根根主主尺尺和和一一根根游游标尺标尺(或称副尺或称副尺)构成，如图所示。构成，如图所示。探究一游标卡尺探究一游标卡尺主主尺尺的的最最小小分分度度是是1mm，副副尺尺上上有有10个个等等分分刻刻度度，它它们们的的总总长长度度等等于于9mm，因因此此副副尺尺
2、上上每每一一个个分分度度比比主主尺尺的的最最小小分分度度小小0.1mm。当当副副尺尺的的零零刻刻度度线线与与主主尺尺的的零零刻刻度度线线对对齐齐时时，副副尺尺上上的的第第一一条条刻刻线线、第第二二条条刻刻线线依依次次与与主主尺尺的的1mm刻刻线线、2mm刻刻线线分分别别相相差差0.1mm、0.2mm，副副尺尺上上第第十十条条刻刻线线正正好好对对齐齐主主尺尺上上9mm刻刻度度线线，这这种种游游标标卡卡尺尺可可以以准准确确到到0.1mm，其其他他不不同同准准确确度度的游标卡尺的原理也是一样的。见表格的游标卡尺的原理也是一样的。见表格游游标卡尺卡尺精度精度(mm)测量量结果果 n n为游游标卡尺上正
3、卡尺上正对刻度左刻度左侧的的小格数小格数 (mm)小格小格数数刻度刻度总长度度(mm)主尺与游主尺与游标卡尺卡尺每小格每小格长度差度差(mm)1090.10.10.1n20190.050.050.05n50490.020.020.02n2使用方法使用方法(1)校零位：使卡脚并拢，查看游标与主尺零刻线是否对齐，否则加以修正。校零位：使卡脚并拢，查看游标与主尺零刻线是否对齐，否则加以修正。(2)测测量量：将将待待测测物物放放在在两两测测爪爪之之间间(注注：测测一一般般物物长长用用外外测测爪爪，测测孔孔径径等等物物体体内内部部长长度度时时，用用内内测测爪爪，测测深深槽槽或或深深筒筒时时，用用游游标标
4、后后的的深深度度尺尺窄窄片片)，移移动动游游标，使测爪刚好与物体接触即可读数。标，使测爪刚好与物体接触即可读数。(3)读数：读数：以游标零刻线位置为准。在主尺上读取毫米数以游标零刻线位置为准。在主尺上读取毫米数L。看看游游标标上上第第几几条条刻刻线线与与主主尺尺上上的的某某一一刻刻线线对对齐齐，从从游游标标上上读读出出毫毫米米以以下下的的小小数数为为KL，式式中中K为为与与主主尺尺某某刻刻线线对对齐齐的的游游标标第第K条条刻刻线线，L为为游游标标卡卡尺尺的的精度。精度。得读数为得读数为LKL。3注意事项注意事项(1)不不管管是是10分分度度的的游游标标卡卡尺尺，还还是是20分分度度、50分分度
5、度的的游游标标卡卡尺尺，在在读读数数时时均不需要向后估读一位。均不需要向后估读一位。(2)读数时要使视线与尺垂直，避免产生视差。读数时要使视线与尺垂直，避免产生视差。(3)使用卡尺时应防止撞击，切不可用游标卡尺量度毛坯，以免损伤测脚。使用卡尺时应防止撞击，切不可用游标卡尺量度毛坯，以免损伤测脚。(4)测脚必须紧靠工件，用制动螺丝把游标尺固定后再读数。测脚必须紧靠工件，用制动螺丝把游标尺固定后再读数。1测量原理测量原理螺螺旋旋测测微微器器又又叫叫千千分分尺尺，它它是是一一种种比比游游标标卡卡尺尺更更精精密密的的测测量量长长度度的的仪仪器器，如如图图所所示示的的是是一一种种常常用用的的螺螺旋旋测测
6、微微器器，用用它它测测量量长长度度可可以以准准确确到到0.01mm，它它的的测测砧砧A和和固固定定刻刻度度B固固定定在在尺尺架架C上上，可可动动刻刻度度E、旋旋钮钮D、微微调调旋旋钮钮D、测测微微螺螺杆杆F是是连连在在一一起起的的，并并通通过过精精密密螺螺纹纹套套在在B上上，精精密密螺螺纹纹的的螺螺距距为为0.5mm，即即D每每旋旋转转一一周周，F前前进进或或者者后后退退0.5mm，可可动动刻刻度度E上上的的刻刻度度为为50等等分分，每每一一小小格格表表示示0.01mm，这这也也就就是是螺螺旋旋测测微微器器的的精精度度，即即它它可可以以精精确确到到千千分分位位，故故也也叫叫做做千分尺。千分尺。
7、探究二螺旋测微器探究二螺旋测微器2使用方法使用方法(1)校校准准零零位位：测测量量前前使使测测微微螺螺杆杆F和和测测砧砧A并并拢拢，可可动动刻刻度度E的的零零刻刻度度与与固固定刻度定刻度B的轴向线应在固定刻度的零刻度线处对齐，否则应加以修正。的轴向线应在固定刻度的零刻度线处对齐，否则应加以修正。(2)测测量量：旋旋动动旋旋钮钮D，将将测测微微螺螺杆杆F旋旋出出，把把被被测测的的物物体体放放入入A、F之之间间的的夹夹缝缝中中，转转动动D，当当F将将要要接接触触物物体体时时，再再轻轻轻轻转转动动微微调调旋旋钮钮D，当当听听到到“嗒嗒、嗒嗒”的声音时的声音时(表明待测物刚好被夹住表明待测物刚好被夹住
8、)，然后转动锁紧手柄使，然后转动锁紧手柄使F止动。止动。(3)读读数数：测测量量时时被被测测物物体体长长度度的的整整数数毫毫米米数数由由固固定定刻刻度度读读出出，小小数数部部分分由由可动刻度读出。可动刻度读出。测测量量值值(毫毫米米)固固定定刻刻度度数数(毫毫米米)(注注意意半半毫毫米米刻刻线线是是否否露露出出)可可动动刻刻度度数数(估读一位估读一位)0.01(毫米毫米)3注意事项注意事项(1)测测量量时时，当当F将将要要接接触触被被测测物物体体时时，要要停停止止使使用用D，改改用用D，以以避避免免F和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。被测物体间产生过大的压
9、力，这样，既可以保护仪器又能保证测量结果准确。(2)读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出。读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出。(3)读读数数时时要要准准确确到到0.01mm，估估读读到到0.001mm，即即测测量量结结果果若若用用mm为为单单位位，则则小小数数点点后后面面必必须须保保留留三三位位。如如在在测测量量中中发发现现可可动动刻刻度度中中某某刻刻度度线线正正好好与与固固定定刻刻度度的的水水平平线线对对齐齐，则则最最后后一一位位读读数数要要补补上上一一个个零零。如如某某同同学学读读出出的的读读数数为为“6.32mm”，肯定有效数字是错的，正确的应读成，
10、肯定有效数字是错的，正确的应读成6.320mm。探究三测定金属的电阻率探究三测定金属的电阻率2实验步骤实验步骤(1)用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。(2)将将金金属属丝丝两两端端固固定定在在接接线线柱柱上上悬悬空空挂挂直直，用用毫毫米米刻刻度度尺尺测测量量接接入入电电路路的的金属丝长度金属丝长度l(即有效长度即有效长度)，反复测量三次，并记录。，反复测量三次，并记录。(3)依依照照图图中中所所示示的的电电路路图图用用导导线线把把器器材材连连好好，并并把把滑滑动动变变阻阻器器的的阻阻值值调调至至最大。最大。(4)电路路经检查
11、确确认无无误后后，闭合合开开关关S。改改变滑滑动变阻阻器器滑滑动触触头的的位位置置，读出出几几组相相应的的电流流表表、电压表表的的示示数数I和和U的的值，记入表格内，断开开关入表格内，断开开关S。(5)拆除拆除实验电路，整理好路，整理好实验器材。器材。3数据处理数据处理(1)金属导线直径的读数金属导线直径的读数特别小心半刻度是否露出。特别小心半刻度是否露出。因因螺螺旋旋测测微微器器的的精精确确度度为为0.01mm，可可动动刻刻度度上上对对齐齐的的格格数数需需要要估估读读，所所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。
12、把三个不同位置的测量值求平均值作为直径把三个不同位置的测量值求平均值作为直径d。(2)金属丝长度的测量金属丝长度的测量应测量接入电路中的有效长度；应测量接入电路中的有效长度；因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位；因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位；(别忘记估读别忘记估读)把把3次测量平均值作为长度次测量平均值作为长度l。5注意事项注意事项(1)测测量量导导线线的的长长度度时时应应当当测测量量连连入入电电路路的的导导线线的的有有效效长长度度(而而不不是是金金属属丝丝的的总长度总长度)。(2)由由于于被被测测金金属属导导线线的的阻阻值值较较小小，为为了了减减小小测测量量误误差
13、差，应应选选用用电电流流表表外外接接法。法。(3)闭合开关闭合开关S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。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。(4)为准确求出为准确求出R的平均值，应采用的平均值，应采用UI图象法求电阻。图象法求电阻。(5)在在用用伏伏安安法法测测电电阻阻时时，通通过过待待测测导导线线的的电电流流I的的值值不不宜宜过过大大(电电流流表表用用00.6A量量程程)，通通电电时时间间不不宜宜过过长长，以以免免金金属属导导线线的的温温度度过过高高，造造成成其其电电阻阻率率在在实实验过程中增大。验过程中增大。3.204(3.2033.205)5.01
14、5解解题题指指导导：游游标标卡卡尺尺读读数数的的方方法法是是主主尺尺读读数数加加上上游游标标读读数数，不不需需估估读读，螺螺旋旋测测微微器器的的读读数数方方法法是是固固定定刻刻度度读读数数加加上上可可动动刻刻度度读读数数，在在读读可可动动刻刻度度读读数数时时需估读。需估读。解解析析：螺螺旋旋测测微微器器的的固固定定刻刻度度读读数数为为3mm，可可动动刻刻度度读读数数为为0.0120.4mm0.204mm，所所以以最最终终读读数数为为：3.204mm(需需要要估估读读在在范范围围3.2033.205mm都都正正确确)；游游标标卡卡尺尺的的固固定定刻刻度度读读数数为为5cm，游游标标读读数数为为：
15、0.053mm0.15mm0.015cm，所以最终读数为，所以最终读数为5.015cm。对对点点训训练练1(2018江江西西省省九九江江第第一一中中学学高高二二上上学学期期期期末末) (1) 用用游游标标为为10分分度度的的游游标标卡卡尺尺测测量量一一根根金金属属丝丝的的长长度度，由由图图可可知知其其长长度度是是_mm；(2)用用螺螺旋旋测测微微器器测测量量一一根根金金属属丝丝的的直直径径，其其 示示 数数 如如 图图 所所 示示 ， 该该 金金 属属 丝丝 的的 直直 径径 是是_mm。解解析析：金金属属丝丝的的长长度度：7mm0.1mm27.2mm；金金属属丝丝的的直直径径：8.5mm0.
16、01mm19.48.694mm。7.2 8.694 (2)实实验验时时，用用螺螺旋旋测测微微器器测测量量金金属属丝丝的的直直径径和和用用米米尺尺测测量量金金属属丝丝的的长长度度示示数数如如图图乙乙所所示示，电电流流表表、电电压压表表的的读读数数如如图图丙丙所所示示。由由图图可可以以读读出出金金属属丝丝两两端端的的电电压压U_，流流过过金金属属丝丝的的电电流流I_，金金属属丝丝的的长度长度L_，金属丝的直径，金属丝的直径d_。(3)该金属丝的电阻率是该金属丝的电阻率是_(保留两位有效数字保留两位有效数字)2.20V0.440A30.50cm1.850103m4.4105m解解析析：(1)由由于于
17、金金属属丝丝的的电电阻阻比比电电压压表表的的内内阻阻小小得得多多，因因此此采采用用电电流流表表外外接接法法；由由于于金金属属丝丝的的电电阻阻比比滑滑动动变变阻阻器器的的总总电电阻阻要要小小，因因此此采采用用限限流流式式接接法法，为为了了保保证证滑滑动动变变阻阻器器起起限限流流作作用用，滑滑动动变变阻阻器器应应该该连连接接“A(B)、C”或或“A(B)、D”几个接线柱；电流表应该连接几个接线柱；电流表应该连接“”接线柱和接线柱和“0.6”接线柱，具体连线见答案。接线柱，具体连线见答案。(2)由由图图可可以以看看出出：电电压压表表的的量量程程是是3V，所所以以读读数数是是2.20V；电电流流表表的
18、的量量程程是是0.6A，所所以以读读数数是是0.440A；由由于于螺螺旋旋测测微微器器的的半半毫毫米米刻刻度度线线已已经经露露出出，因因此此读数是读数是1.850103m；米尺的读数是；米尺的读数是40.50cm10.00cm30.50cm。对对点点训训练练2如如图图所所示示，甲甲图图为为一一段段粗粗细细均均匀匀的的圆圆柱柱形形新新型型导导电电材材料料棒棒，阻值约为阻值约为1k，现测量该材料的电阻率。，现测量该材料的电阻率。(1)在在下下列列器器材材中中选选用用合合适适器器材材用用伏伏安安法法尽尽可可能能精精确确地地测测量量其其电电阻阻，应应选选_(填序号填序号)。A电流表电流表A1：量程为：量程为10mA，内阻约为，内阻约为10B电流表电流表A2：量程为：量程为3A，内阻约为，内阻约为0.1C电压表电压表V1：量程为：量程为15V，内阻约为，内阻约为30kD电压表电压表V2：量程为：量程为6V，内阻约为，内阻约为15kE滑动变阻器：最大阻值为滑动变阻器：最大阻值为20，额定电流，额定电流1AF低压直流电源：电压低压直流电源：电压6V，内阻忽略，内阻忽略G电键电键K，导线若干，导线若干ADEFG (2)下图为实验电路图，请将实验电路图补充完整。下图为实验电路图，请将实验电路图补充完整。答案：答案：(2)如图所示如图所示
