测定金属的电阻率课件ppt课件.pptx

实验七 测定金属的电阻率第七章第七章 恒定电流恒定电流目 录ONTENTS1234目 录ONTENTS1234自 主 梳 理知识 梳理基础 深化实验目的实验目的1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法；掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法；2掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法；掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法；3会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率实验原理实验原理1螺旋测微器螺旋测微器 (1)构造：如图，构造：如图，S为固定刻度，为固定刻度，H为可动刻度为可动刻度(2)原理：可动刻度原理：可动刻度H上的刻度为上的刻度为50等份，则螺旋测微器的精确度为等份，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.(3)读数：读数：测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出不足半毫米部分由可动刻度读出 测量值测量值(mm)固定刻度数固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数可动刻度数(估读一位估读一位)0.01(mm)如图所示，固定刻度示数为如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，而从可动刻度上读的示，不足半毫米，而从可动刻度上读的示数为数为15.0，最后的读数为：，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.自 主 梳 理知识 梳理基础 深化2伏安法测电阻伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较电流表的内接法和外接法的比较自 主 梳 理知识 梳理基础 深化(2)两种电路的选择阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法简单概括为“大内偏大，小外偏小” 比值法：当RxRVRARx时，用电流表内接法自 主 梳 理知识 梳理基础 深化 实验试探法：按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱实验试探法：按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与先后与a、b处处接触一下，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，则接触一下，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，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而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法3电阻率的测定原理：把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据RxUI计算金属丝的电阻Rx，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S；根据电阻定律RxlS，得出计算金属丝电阻率的公式RxSld2U4lI.自 主 梳 理知识 梳理基础 深化实验步骤实验步骤1用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值2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 3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，次，求出其平均值求出其平均值l.4把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键确认无误后，闭合电键S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数电压表的示数I和和U的值，填入记录表格内，断开电键的值，填入记录表格内，断开电键S，求出导线电阻，求出导线电阻Rx的平均的平均值值自 主 梳 理知识 梳理基础 深化5整理仪器数据处理1在求Rx的平均值时可用两种方法(1)第一种是用RxUI算出各次的数值，再取平均值(2)第二种是用UI图线的斜率求出2 计算电阻率： 将记录的数据Rx、l、d的值， 代入电阻率计算公式RxSld2U4lI.自 主 梳 理知识 梳理基础 深化误差分析1金属丝直径、长度的测量带来误差2测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测R真，由RlS，知测Rx，故电流表应选择外接法(甲图)(2) 见答案(3) 题图 3 中的电流表示数I0. 50 A，电压表示数U2. 60 V，故RxUI5. 2 .4)甲电路中产生误差的原因是由于电压表的分流作用，使电流表的示数大于流过Rx的电流，选项 B 正确；乙电路的误差来源于电流表的分压作用，电压表示数为RX和电流表的电压之和， 选项 D 正确考点 突破题型 透析解析跟踪训练考点一考点一 仪器的选择和电路的设计仪器的选择和电路的设计( 5 )x增 加 ，U随 之 增 加 ， 说 明 变 阻 器 接 入 电 路 的 电 阻R随x的 增 加 而 减 小 设 变 阻 器 的总 阻 值 为R0， 滑 片P从 一 端 滑 向 另 一 端 移 动 的 距 离 为L. 忽 略 电 压 表 、 电 流 表 的 内 阻 对 电 路的 影 响 ， 则 被 测 电 阻RX两 端 电 压URXRxR0 xLR0ERXERxR0R0Lx，由 这 一 关 系 式 分 析 可知 ， 选 项 A正 确 答案：答案：(1)B C 甲甲 (2)如图所示如图所示 (3)5.2 (4)B D (5)A知识 梳理基础 深化典型例题解析考点二考点二 “替代法替代法”对电阻的测量对电阻的测量(2012高考广东卷高考广东卷)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻电阻(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图如图(甲甲)和图和图(乙乙)所示，长度为所示，长度为_cm，直径为，直径为_mm. (2)按图按图(丙丙)连接电路后，实验操作如下：连接电路后，实验操作如下：将滑动变阻器将滑动变阻器R1的阻值置于最的阻值置于最_处处(选填选填“大大”或或“小小”)；将；将S2拨向接点拨向接点1，闭合闭合S1，调节，调节R1，使电流表示数为，使电流表示数为I0；将电阻箱将电阻箱R2的阻值调至最的阻值调至最_(选填选填“大大”或或“小小”)；将；将S2拨向接点拨向接点2；保持；保持R1不变，不变，调节调节R2，使电流表示数仍为，使电流表示数仍为I0 ，此时，此时R2阻值为阻值为1 280 .由此可知，圆柱体的电阻为由此可知，圆柱体的电阻为_.考点 突破题型 透析解析典型例题考点二考点二 “替代法替代法”对电阻的测量对电阻的测量(1)游标卡尺的读数为游标卡尺的读数为l(500.11)mm50.1 mm5.01 cm.螺旋测微器的读数为螺旋测微器的读数为d(531.50.01)mm5.315 mm. (2)电学实验的设计要遵循科学性原则、安全性原则和准确性原则此电路中滑动电学实验的设计要遵循科学性原则、安全性原则和准确性原则此电路中滑动变阻器是以限流方式接入电路中的，故在步骤中合上开关前应使其接入电路中变阻器是以限流方式接入电路中的，故在步骤中合上开关前应使其接入电路中的阻值为最大，以保证电路安全同理步骤中亦将电阻箱的阻值为最大，以保证电路安全同理步骤中亦将电阻箱R2的阻值调至最大的阻值调至最大步骤中，由闭合电路欧姆定律得步骤中，由闭合电路欧姆定律得 步 骤 中 ， 由 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 得I0ERR1Rgr， 其 中R表 示 圆 柱 体 的 电 阻 步 骤 中 ， 仍 由 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 得I0ER2R1Rgr由 等 量 代 换 可 得RR2 12 8 0 .【答案答案】 (1)5.01 5.315 (2)大大 大大 1 280知识 梳理基础 深化跟踪训练2为了测量一微安表头为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路图中，的内阻，某同学设计了如图所示的电路图中，A0是标准电流表，是标准电流表，R0和和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，分别是滑动变阻器和电阻箱，S和和S1分别是单刀双掷开分别是单刀双掷开关和单刀开关，关和单刀开关，E是电池完成下列实验步骤中的填空：是电池完成下列实验步骤中的填空： (1)将将S拨向接点拨向接点1，接通，接通S1，调节，调节_，使待测表头指针偏转到适当位，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时置，记下此时_的读数的读数I；(2)然后将然后将S拨向接点拨向接点2，调节，调节_，使，使_，记下此时，记下此时RN的读数；的读数；(3)多次重复上述过程，计算多次重复上述过程，计算RN读数的读数的_，此即为待测微安表头内阻的，此即为待测微安表头内阻的测量值测量值解析考点二考点二 “替代法替代法”对电阻的测量对电阻的测量考点 突破题型 透析解析跟踪训练考点二考点二 “替代法替代法”对电阻的测量对电阻的测量本题方法为替代法当本题方法为替代法当S接接1与接与接2时通过电路的电流时通过电路的电流I相同，可知待测微安表头相同，可知待测微安表头的内阻与的内阻与RN的电阻相同的电阻相同答案：答案：(1)R0 标准电流表标准电流表(或或A0) (2)RN 标准电流表标准电流表(或或A0)的读数仍为的读数仍为I(3)平均值平均值