实验十二测定金属的电阻率幻灯片.ppt

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1、实验十二测定金属的电阻率第1页，共40页，编辑于2022年，星期五知识要点归纳知识要点归纳实验误实验误差差1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法使用方法2会用伏安法测电阻，进一步测定金属会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率的电阻率第2页，共40页，编辑于2022年，星期五实验原理实验原理第3页，共40页，编辑于2022年，星期五内接法内接法外接法外接法电电路路图图误误差原因差原因电电流表分流表分压压U测测UxUA电压电压表分流表分流I测测IxIV第4页，共40页，编辑于2022年，星期五第5页，共40页，编辑于2022年，星期五第6页，共40页，编辑于2

2、022年，星期五实验试探法：按图实验试探法：按图1041接好电路接好电路,让让电压表一根接线柱电压表一根接线柱P先后与先后与a、b处接触一下，处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表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的示数变化不大,则可采用电流表外接法；则可采用电流表外接法；图图1041第7页，共40页，编辑于2022年，星期五如果电流表的示数有较大的变化，而电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，则可采用电流表压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法内接法第8页，共40页，编辑于2022年，星期五图图1042第9页，共40页，编辑于2022年，星期

3、五第10页，共40页，编辑于2022年，星期五实验器材实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干导线若干第11页，共40页，编辑于2022年，星期五过程分析导引过程分析导引实验步骤实验步骤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，同位置各测一次直径，求出其平均值求出其平均值图图1043第12页，共40页，编辑于2022年，星期五2按图按图1043所示的原理电路图连接好所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路用伏安法测

4、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.第13页，共40页，编辑于2022年，星期五4把滑动变阻器的滑片调节到使接入电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，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、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，的值，填入记录表格内，断开电键断开电键S，求出导线电阻

5、，求出导线电阻Rx的平均值的平均值5整理仪器整理仪器第14页，共40页，编辑于2022年，星期五数据处理数据处理第15页，共40页，编辑于2022年，星期五误差分析误差分析第16页，共40页，编辑于2022年，星期五注意事项注意事项1为了方便，测量直径应在导线连入电路为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行在连入电路之后在拉直的情况下进行2本实验中被测金属丝的电阻值较小本实验中被测金属丝的电阻值较小,故故须采用电流表外接法须采用电流表外接法第17页，共40页，编辑于2022年，星期五3电键电键

6、S闭合前，滑动变阻器的阻值要闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大调至最大4电流不宜太大电流不宜太大(电流表用电流表用0 0.6 A量量程程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度，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升高，导致电阻率在实验过程中变大第18页，共40页，编辑于2022年，星期五实验创新实验创新在本实验中，由于电表内电阻的影响在本实验中，由于电表内电阻的影响,从而从而使金属导线电阻测量值偏小，可以改进使金属导线电阻测量值偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而实验电路，消除由于电表内阻的影响而带来的实验误差带来的实验误差1等效替换法等效替换法图图104

7、4第19页，共40页，编辑于2022年，星期五连接电路如图连接电路如图1044所示，所示，R为电阻箱，为电阻箱，Rx为待测电阻，通过调节电阻箱为待测电阻，通过调节电阻箱R，使单刀，使单刀双掷开关双掷开关S分别接分别接1和和2时时,若电流表中的电若电流表中的电流示数相同，就表明流示数相同，就表明RxR，即可测出，即可测出Rx.第20页，共40页，编辑于2022年，星期五2附加电阻法附加电阻法连接电路如图连接电路如图1045所示，所示，R1为一阻值为一阻值较大的固定电阻，较大的固定电阻，Rx为待测电阻为待测电阻(1)S2断开，闭合断开，闭合S1调节变阻器调节变阻器R，使电流表、，使电流表、电压表都

8、有一个适电压表都有一个适当读数，记下两表读数当读数，记下两表读数I1、U1.图图1045第21页，共40页，编辑于2022年，星期五(2)变阻器变阻器R不变，再闭合不变，再闭合S2，记下两表的，记下两表的读数读数I2、U2.第22页，共40页，编辑于2022年，星期五实验典例探究实验典例探究(2011高考浙江卷高考浙江卷)在在“探究导体电阻探究导体电阻与其影响因素的定量关系与其影响因素的定量关系”实验中，为了探实验中，为了探究究3根材料未知，横截面积均为根材料未知，横截面积均为S0.20 mm2的金属丝的金属丝a、b、c的电阻率的电阻率,采用如图采用如图1046所示的实验电路所示的实验电路实验

9、数据的处理实验数据的处理例例1第23页，共40页，编辑于2022年，星期五M为金属丝为金属丝c的左端点，的左端点，O为金属丝为金属丝a的右端点，的右端点，P是金属丝上可移动的接触点是金属丝上可移动的接触点.在实验过程中，在实验过程中，电流表读数始终电流表读数始终为为I1.25 A电压表电压表读数读数U随随OP间距离间距离x的变化如下表：的变化如下表：图图1046第24页，共40页，编辑于2022年，星期五x/mm600 700 800 900100012001400U/V3.954.505.105.906.506.656.82x/mm1600180020002100220023002400U/

10、V6.937.027.157.858.509.059.75第25页，共40页，编辑于2022年，星期五(1)绘出电压表读数绘出电压表读数U随随OP间距离间距离x变化的图变化的图线；线；(2)求出金属丝电阻率求出金属丝电阻率，并进行比较，并进行比较第26页，共40页，编辑于2022年，星期五第27页，共40页，编辑于2022年，星期五第28页，共40页，编辑于2022年，星期五【答案答案】(1)如图如图1047所示所示(2)见解析见解析图图1047第29页，共40页，编辑于2022年，星期五有一细而均匀的导电材料，截面为同有一细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图心圆环，如图1048甲所示，此

11、材料长约甲所示，此材料长约3 cm，电阻约，电阻约100，已知该材料的电阻率，已知该材料的电阻率为为，欲测量该样品的内径，但内径太小无法，欲测量该样品的内径，但内径太小无法直接测量，现提供以下实验器材直接测量，现提供以下实验器材实验创新实验创新例例2第30页，共40页，编辑于2022年，星期五A20等分刻度的游标卡尺等分刻度的游标卡尺B螺旋测微器螺旋测微器C电流表电流表A1(量程量程050 mA，内阻，内阻r1为为100)D电流表电流表A2(量程量程0100 mA，内阻，内阻r2约约为为40)第31页，共40页，编辑于2022年，星期五E滑动变阻器滑动变阻器R1(010，额定电流，额定电流2

12、A)F直流电源直流电源E(12 V，内阻很小，内阻很小)G上述导电材料上述导电材料R2(长约为长约为3 cm，电阻，电阻约为约为100)H开关一只，导线若干开关一只，导线若干第32页，共40页，编辑于2022年，星期五请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径样品内径d的实验方案，回答下列问题：的实验方案，回答下列问题：(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数示，其示数L_cm，用螺旋测，用螺旋测微器测得该样品的外径如图丙所示，其微器测得该样品的外径如图丙所示，其示数示数D_mm.第33页，共40页，编辑于2

13、022年，星期五图图1048(2)在所给的方框中画出设计的实验电路图，在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的字母代号并标明所选择器材的字母代号第34页，共40页，编辑于2022年，星期五(3)用已知的物理量和所测得的物理量的用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径符号表示样品的内径d_.【解析解析】(1)由游标卡尺主尺上读得由游标卡尺主尺上读得30 mm，游标尺上第，游标尺上第3条刻度线与主尺刻度线条刻度线与主尺刻度线对齐，游标尺上读得对齐，游标尺上读得30.05 mm0.15 mm，该样品的长度，该样品的长度L30 mm0.15 mm30.15 mm3.015 cm

14、.第35页，共40页，编辑于2022年，星期五螺旋测微器固定刻度上最小刻度为螺旋测微器固定刻度上最小刻度为0.5 mm，可动刻度每旋转一圈，测微螺杆前进或后，可动刻度每旋转一圈，测微螺杆前进或后退退0.5 mm.固定刻度上读得固定刻度上读得3.0 mm，可动，可动刻度读得刻度读得0.205 mm，该样品的外径为，该样品的外径为3 mm0.205 mm3.205 mm.第36页，共40页，编辑于2022年，星期五(2)采用分压电路，用已知内阻的电流表作采用分压电路，用已知内阻的电流表作为电压表，测量电流的电流表内阻较大，为电压表，测量电流的电流表内阻较大，采用电流表外接法采用电流表外接法第37页，共40页，编辑于2022年，星期五第38页，共40页，编辑于2022年，星期五知能优化演练知能优化演练第39页，共40页，编辑于2022年，星期五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40页，共40页，编辑于2022年，星期五