第二章實驗：測定金屬的電阻率(同時練習(xí)使用螺旋測微器)

1、實驗：測定金屬的電阻率實驗：測定金屬的電阻率(同時練習(xí)使用同時練習(xí)使用螺旋測微器螺旋測微器)第二章恒定電流第二章恒定電流欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康?掌握螺旋測微器原理及讀數(shù)方法掌握螺旋測微器原理及讀數(shù)方法2進一步熟練電流表、電壓表的使用及伏安法測電阻進一步熟練電流表、電壓表的使用及伏安法測電阻3測定金屬的電阻率測定金屬的電阻率欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流實驗原理圖實驗原理圖欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流三、實驗器材三、實驗器材螺旋測微器、毫米刻度尺、電壓表、電流表、滑動變阻器、螺旋測微器、毫米刻度尺、電壓表、電流表、滑動變

2、阻器、電池組、電鍵及導(dǎo)線、被測金屬導(dǎo)線電池組、電鍵及導(dǎo)線、被測金屬導(dǎo)線四、實驗步驟四、實驗步驟1用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度l，反復(fù)測量三，反復(fù)測量三次，并記錄次，并記錄2用螺旋測微器在導(dǎo)線的三個不同位置上各測一次用螺旋測微器在導(dǎo)線的三個不同位置上各測一次,并記錄并記錄.測量次數(shù)測量次數(shù)123平均值平均值金屬絲長金屬絲長l/m金屬絲直徑金屬絲直徑d/m欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流3.依照實驗電路圖用導(dǎo)線把器材連好，并把滑動變阻器的阻依照實驗電路圖用導(dǎo)線把器材連好，并把滑動變阻器的阻值調(diào)至最大值調(diào)至最大4電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)電

3、路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)S.改變滑動變阻器滑動改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)觸頭的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和和U的的值，記入記錄表格內(nèi)，斷開開關(guān)值，記入記錄表格內(nèi)，斷開開關(guān)S.測量次數(shù)測量次數(shù)123電阻平均值電阻平均值電壓電壓U/V電流電流I/A電阻電阻Rx/5. 拆除實驗電路，整理好實驗器材拆除實驗電路，整理好實驗器材欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理1金屬絲直徑的讀數(shù)金屬絲直徑的讀數(shù)(1)特別注意半刻度是否露出特別注意半刻度是否露出(2)因螺旋測微器的精確度為因螺旋測微器的精確度為0.01 mm，可動

4、刻度上對齊的格，可動刻度上對齊的格數(shù)需要估讀，所以，若以毫米為單位的話，最后一位應(yīng)出現(xiàn)數(shù)需要估讀，所以，若以毫米為單位的話，最后一位應(yīng)出現(xiàn)在小數(shù)點后的第三位上在小數(shù)點后的第三位上(3)把三個不同位置的測量值求平均值作為直徑把三個不同位置的測量值求平均值作為直徑d.2金屬絲長度的測量金屬絲長度的測量(1)應(yīng)測量接入電路中的有效長度應(yīng)測量接入電路中的有效長度(2)因為用的是毫米刻度尺，讀數(shù)時要讀到毫米的下一位因為用的是毫米刻度尺，讀數(shù)時要讀到毫米的下一位(別忘別忘記估讀記估讀)(3)把把3次測量值求平均值作為長度次測量值求平均值作為長度l.欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流3電阻電阻R的

5、測量值確定的測量值確定(1)平均值法：可以用每次測量的平均值法：可以用每次測量的U、I分別計算出電阻，再求分別計算出電阻，再求出電阻的平均值，作為測量結(jié)果出電阻的平均值，作為測量結(jié)果(2)圖象法：可建立圖象法：可建立UI坐標(biāo)系，將測量的對應(yīng)坐標(biāo)系，將測量的對應(yīng)U、I值描點作值描點作出圖象，利用圖象斜率來求出電阻值出圖象，利用圖象斜率來求出電阻值R.欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流六、注意事項六、注意事項1為了方便，應(yīng)在金屬導(dǎo)線連入電路前測導(dǎo)線直徑，為了準(zhǔn)為了方便，應(yīng)在金屬導(dǎo)線連入電路前測導(dǎo)線直徑，為了準(zhǔn)確，應(yīng)測量拉直懸空的連入電路的導(dǎo)線的有效長度，且各測確，應(yīng)測量拉直懸空的連入電路

6、的導(dǎo)線的有效長度，且各測量三次，取平均值量三次，取平均值2測量電路應(yīng)選用電流表外接法，且測電阻時，電流不宜過測量電路應(yīng)選用電流表外接法，且測電阻時，電流不宜過大，通電時間不宜太長，因為電阻率隨溫度而改變大，通電時間不宜太長，因為電阻率隨溫度而改變3為準(zhǔn)確求出為準(zhǔn)確求出R的平均值，應(yīng)多測幾組的平均值，應(yīng)多測幾組U、I數(shù)值，然后采用數(shù)值，然后采用UI圖象法求出電阻圖象法求出電阻4滑動變阻器用限流式接法就可以滿足該實驗的要求滑動變阻器用限流式接法就可以滿足該實驗的要求欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流七、誤差分析七、誤差分析1金屬絲直徑、長度的測量帶來誤差金屬絲直徑、長度的測量帶來誤差2電

7、流表外接法，電流表外接法，R測測R真真導(dǎo)致導(dǎo)致測測真真3通電時間過長，電流過大，導(dǎo)致電阻率發(fā)生變化通電時間過長，電流過大，導(dǎo)致電阻率發(fā)生變化八、螺旋測微器的構(gòu)造、原理及讀數(shù)八、螺旋測微器的構(gòu)造、原理及讀數(shù)1構(gòu)造及原理構(gòu)造及原理(1)螺旋測微器是一種測量長度的儀器，又叫千分尺，且它測螺旋測微器是一種測量長度的儀器，又叫千分尺，且它測量長度可以精確到量長度可以精確到0.01 mm.欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流實驗原理和器材的選擇實驗原理和器材的選擇欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流(1

8、)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_mm.(2)若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選應(yīng)選_，電源應(yīng)選，電源應(yīng)選_(均填器材代號均填器材代號)，在虛線，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖框內(nèi)完成電路原理圖1.773(1.7711.775均正確均正確)A1E1答案答案 電路圖如圖所示電路圖如圖所示欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流電路設(shè)計與數(shù)據(jù)處理電路設(shè)計與數(shù)據(jù)處理欄目欄目導(dǎo)引

9、導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流(1)除待測金屬材料外，應(yīng)選用的實驗器材有除待測金屬材料外，應(yīng)選用的實驗器材有_(只只填入代號字母填入代號字母)(2)在虛線框中畫出你所設(shè)計的實驗電路圖，并把所選儀器連在虛線框中畫出你所設(shè)計的實驗電路圖，并把所選儀器連成實物電路圖成實物電路圖ABCEGHI欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流答案答案欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流(3)用已知的物理常量和所測的物理量，推導(dǎo)出計算金屬管線用已知的物理常量和所測的物理量，推導(dǎo)出計算金屬管線內(nèi)徑內(nèi)徑d的表達式：的表達式：d_欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第

10、二章恒定電流欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流范例范例某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻的尺寸和電阻(1)分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖甲和乙所示，長度為徑，某次測量的示數(shù)如圖甲和乙所示，長度為_cm，直徑為直徑為_mm.5.015.316(5.3105.320)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第二章恒定電流第二章恒定電流(2)按圖丙連接電路后，實驗操作如下：按圖丙連接電路后，實驗操作如下：將滑動變阻器將滑動變阻器R1的阻值置于最的阻值置于最_處處(填填“大大”或或“小小”)；將將S2撥向接點撥向接點1，閉合，閉合S1，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為，使電流表示數(shù)為I0.將電阻箱將電阻箱R2的阻值調(diào)至最的阻值調(diào)至最_ (填填“大大”或或“小小”)，S2撥向接點撥向接點2；保持；保持R1不變，調(diào)節(jié)不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為，使電流表示數(shù)仍為I0，此時，此時R2阻值為阻值為1 2