第二章第实验测定金属的电阻率精选PPT.ppt

第二章第实验测定金属的电阻率第1页，本讲稿共19页基础理论储备基础理论储备一、一、实验实验目的目的1掌握螺旋掌握螺旋测测微器原理及微器原理及读读数方法数方法2进进一步熟一步熟练电练电流表、流表、电压电压表的使用及伏安法表的使用及伏安法测电测电阻阻3测测定金属的定金属的电电阻率阻率第2页，本讲稿共19页第3页，本讲稿共19页三、三、实验实验器材器材螺螺旋旋测测微微器器、毫毫米米刻刻度度尺尺、电电压压表表、电电流流表表、滑滑动动变变阻阻器器、电电池池组组、电键电键及及导线导线、被、被测测金属金属导线导线四、四、实验实验步步骤骤1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金属属丝丝长长度度l，反反复复测测量量三三次，并次，并记录记录2.用螺旋用螺旋测测微器在微器在导线导线的三个不同位置上各的三个不同位置上各测测一次一次,并并记录记录.测测量次数量次数123平均平均值值金属金属丝长丝长l/m金属金属丝丝直径直径d/m第4页，本讲稿共19页3.依依照照实实验验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调值调至最大至最大4电电路路经经检检查查确确认认无无误误后后，闭闭合合开开关关S.改改变变滑滑动动变变阻阻器器滑滑动动触触头头的的位位置置，读读出出几几组组相相应应的的电电流流表表、电电压压表表的的示示数数I和和U的的值值，记记入入记录记录表格内，断开开关表格内，断开开关S.5.拆除拆除实验电实验电路，整理好路，整理好实验实验器材器材测测量次数量次数123电电阻平均阻平均值值电压电压U/V电电流流I/A电电阻阻Rx/第5页，本讲稿共19页五、数据五、数据处处理理1金属金属导线导线直径的直径的读读数数(1)特特别别注意半刻度是否露出注意半刻度是否露出(2)因因螺螺旋旋测测微微器器的的精精确确度度为为0.01 mm，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，所所以以，若若以以毫毫米米为为单单位位的的话话，最最后后一一位位应应出出现现在小数点后的第三位上在小数点后的第三位上(3)把三个不同位置的把三个不同位置的测测量量值值求平均求平均值值作作为为直径直径d.2金属金属丝长丝长度的度的测测量量(1)应测应测量接入量接入电电路中的有效路中的有效长长度；度；(2)因因为为用用的的是是毫毫米米刻刻度度尺尺，读读数数时时要要读读到到毫毫米米的的下下一一位位；(别别忘忘记记估估读读)(3)把把3次次测测量量值值求平均求平均值值作作为长为长度度l.第6页，本讲稿共19页第7页，本讲稿共19页六、六、误误差分析差分析1金属金属丝丝直径、直径、长长度的度的测测量量带带来来误误差差2电电流表外接法，流表外接法，R测测R真真导导致致测测真真3通通电时间过长电时间过长，电电流流过过大，大，导导致致电电阻率阻率发发生生变变化化七、注意事七、注意事项项1为为了了方方便便，应应在在金金属属导导线线连连入入电电路路前前测测导导线线直直径径，为为了了准准确确，应应测测量量拉拉直直悬悬空空的的连连入入电电路路的的导导线线的的有有效效长长度度，且且各各测测量三次，取平均量三次，取平均值值2测测量量电电路路应应选选用用电电流流表表外外接接法法，且且测测电电阻阻时时，电电流流不不宜宜过过大，通大，通电时间电时间不宜太不宜太长长，因，因为电为电阻率随温度而改阻率随温度而改变变3为为准准确确求求出出R的的平平均均值值，应应多多测测几几组组U、I数数值值，然然后后采采用用UI图图象法求出象法求出电电阻阻4滑滑动变动变阻器用限流式接法就可以阻器用限流式接法就可以满满足足该实验该实验的要求的要求第8页，本讲稿共19页八、螺旋八、螺旋测测微器的构造、原理及微器的构造、原理及读读数数1构造及原理构造及原理(1)螺螺旋旋测测微微器器是是一一种种测测量量长长度度的的仪仪器器，又又叫叫千千分分尺尺，且且它它测测量量长长度可以精确到度可以精确到0.01 mm.(2)构构造造：如如图图所所示示，把把它它的的测测砧砧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连连在在一一起起，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是是0.5 mm,即即旋旋钮钮D每每转转一一周周，测测微微螺螺杆杆F前前进进或或后后退退0.5 mm，可可动动刻刻度度分成分成50等份，每一等份表示等份，每一等份表示0.01 mm；每；每转转两周，两周，转过转过100等份等份时时，前，前进进或后退的距离正或后退的距离正好是好是1 mm.第9页，本讲稿共19页(3)使使用用方方法法：当当A与与F并并拢拢时时，可可动动刻刻度度E的的零零点点恰恰好好跟跟固固定定刻刻度度B的的零零点点重重合合，逆逆时时针针旋旋转转旋旋钮钮D，将将测测微微螺螺杆杆F旋旋出出，把把被被测测物物体体放放入入A、F之之间间夹夹缝缝中中，再再顺顺时时针针旋旋转转旋旋钮钮D，使使A、F正正好好接接触触待待测测物物在在使使用用时时，F快快要要接接触触被被测测物物时时，要要停停止止使使用用旋旋钮钮D，改改用用微微调调旋旋钮钮D，这这样样就就不不至至于于在在F和和被被测测物物之之间间产产生生过过大大的的压压力力，既既可可以以保保护护仪仪器器,又又能保能保证测证测量量结结果的准确果的准确2读读数方法数方法测测量量值值固固定定刻刻度度B上上的的整整毫毫米米数数0.5 mm(判判断断半半刻刻度度是是否否露露出出，未未露露出出时时为为0)0.01 mm可可动动刻刻度度上上对对齐齐的的格格数数(估估读读)第10页，本讲稿共19页经典例题展示经典例题展示实验实验原理和器材的原理和器材的选择选择 (2012高高考考山山东东卷卷)在在测测量量金金属属丝丝电电阻阻率率的的实实验验中中，可可供供选选用的器材如下：用的器材如下：待待测测金属金属丝丝：Rx(阻阻值约为值约为4，额额定定电电流流约约0.5 A)；电压电压表：表：V(量程量程3 V，内阻，内阻约约3 k)；电电流表：流表：A1(量程量程0.6 A，内阻，内阻约约0.2)；A2(量程量程3 A，内阻，内阻约为约为0.05)；电电源：源：E1(电动势电动势3 V，内阻不，内阻不计计)；E2(电动势电动势12 V，内阻不，内阻不计计)；例例1第11页，本讲稿共19页滑滑动变动变阻器：阻器：R(最大阻最大阻值约值约20)；螺旋螺旋测测微器；毫米刻度尺；开关微器；毫米刻度尺；开关S；导线导线(1)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，示示数数如如图图所所示示，读读数数为为_mm.(2)若若滑滑动动变变阻阻器器采采用用限限流流接接法法，为为使使测测量量尽尽量量精精确确，电电流流表表应应选选_，电电源源应应选选_(均均填填器器材材代代号号)，在在虚虚线线框内完成框内完成电电路原理路原理图图第12页，本讲稿共19页【解解析析】(1)螺螺旋旋测测微微器器主主尺尺读读数数为为1.5 mm，螺螺旋旋刻刻度度读读数数为为27.30.01 mm0.273 mm，读读数数应应为为：1.5 mm0.273 mm1.773 mm.(2)由由于于待待测测电电阻阻Rx阻阻值值约约为为4，额额定定电电流流约约为为0.5 A，故故电电流表流表选选A1，电电源源选选E1.【答案答案】(1)1.773(1.7711.775均正确均正确)(2)A1E1电电路路图图如如图图所示所示第13页，本讲稿共19页 有有一一根根细细长长而而均均匀匀的的金金属属材材料料样样品品，截截面面为为外外方方(正正方方形形)内内圆圆，如如图图所所示示此此金金属属材材料料质质量量约约为为0.1 kg0.2 kg，长长约约为为30 cm，电电阻阻约约为为10.已已知知这这种种金金属属的的电电阻阻率率为为，密密度度为为0.因因管管线线内内径径太太小小，无无法法直直接接测测量量，请请根根据据下下列列提提供供的的实验实验器材，器材，设计设计一个一个实验实验方案方案测测量其内径量其内径d.实实物物图连图连接和数据接和数据处处理理例例2第14页，本讲稿共19页A毫毫米米刻刻度度尺尺；B.螺螺旋旋测测微微器器；C.电电流流表表(600 mA,10)；D.电电流流表表(3 A,0.1)；E电电压压表表(3 V,6 k)；F.滑滑动动变变阻阻器器(2 k，0.5 A)；G.滑滑动动变变阻阻器器(10，2 A)；H.直直流流稳稳压压电电源源(6 V,0.05)；I.开关一个，开关一个，带夹带夹子的子的导线导线若干若干(1)除除待待测测金金属属材材料料外外，应应选选用用的的实实验验器器材材有有_(只只填填入代号字母入代号字母)(2)在在虚虚线线框框中中画画出出你你所所设设计计的的实实验验电电路路图图，并并把把所所选选仪仪器器连连成成实实物物电电路路图图第15页，本讲稿共19页(3)用用已已知知的的物物理理常常量量和和所所测测的的物物理理量量，推推导导出出计计算算金金属属管管线线内径内径d的表达式：的表达式：d_.第16页，本讲稿共19页第17页，本讲稿共19页知能优化演练知能优化演练第18页，本讲稿共19页本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放第19页，本讲稿共19页