2、实验测定金属的电阻率.ppt

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1、第4讲 测定金属的电阻率一、实验原理1螺旋测微器的读数原理(1)螺旋测微器的测微螺杆和与之连接的螺纹螺距是0.5mm，即旋转一周测微螺杆就前进或后退0.5mm.再把旋转圆周分成50格，每一小格表示0.01mm.每转动一格则测微螺杆就前进或后退0.01mm，故螺旋测微器的精度就是0.01mm，读数时，误差出现在小数点后第三位，即毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又称千分尺(2)读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出方法是：当对齐固定刻度中间横线的可动刻度数为n(要估读)时，其小数部分为0.01 nmm或0.50.01nmm，在这里，前者未露出半毫米刻度线，后者是

2、已露半毫米刻度线，对此须特别小心1在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_mm.0.617(0.6160.619均可)2电阻率的测定原理(1)把金属丝接入电路中，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，利用RU/I，得到金属丝的电阻(2)用米尺量得金属丝的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S.(3)利用电阻定律Rl/S，得出金属丝电阻率的公式RS/l.二、实验器材毫米刻度尺，螺旋测微器，直流电流表和直流电压表，滑动变阻器(阻值范围050)，电池组，电键，被测金属丝，导线若干三、实验步骤1求导线横截面积S，在准备好的金属丝上三个

3、不同位置用螺旋测微器各测一次直径，求出其平均值d，S4(d2).2将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度(即有效长度)，反复测量三次，求出平均值l.3按照原理图(如图所示)连好用伏安法测电阻的实验电路4把滑动变阻器调到接入电路中的电阻值最大的位置，检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流值和电压值记录在表格中，断开S，求出导线电阻R的平均值5数据处理：将记录的数据R、l、d的值，代入电阻率计算公式6整理仪器.一、实验注意事项1螺旋测微器的使用(1)测量前须校对零点：先使小砧与测微螺杆并拢，观察可动刻度零刻度线与固定刻度的轴向线是否

4、重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是否重合，不重合时，用存放螺旋测微器盒中的工具调节，直到完全重合为止(2)在使用时，测微螺杆快要接近被测物体时，要停止使用主旋，改用微调旋钮(3)螺旋测微器的读数要有估算值，如用毫米来作单位，其所读的数在小数点后要保留三位这一点常出现错误，切记(4)为防止在读数时出现大的差错，因此，在读数前要先估计大概读数值，若发现最后读数与开始估读数相差较大，就迅速检查，如半毫米刻度线是否露出2测量金属的电阻率(1)为了方便，直径应在导线连入电路前测量，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(2)被测金属丝的电阻值较小，须采用电流表外接法(

5、3)电键S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大(4)电流不宜太大，通电时间不宜太长，否则金属丝将要发热，温度升高，导致电阻率变大，造成误差(5)为了准确求出R的平均值，应多次测量作出UI图像，利用图像求电阻二、实验误差分析1直径测量和长度测量造成的误差2测量电路中电流表及电压表的读数及对电阻测量的影响引起的误差由于本实验采用电流表外接法，所以R测R真，由RS/l可知，由此引起的误差会使测偏小【例题与练习】1、“测定金属的电阻率”实验中，以下操作中错误的是A用米尺量出金属丝的全长三次，算出其平均值B用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次

6、测量后算出平均值D实验中应保持金属丝的温度不变2如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路以下分析正确的是A此接法的测量值大于真实值B此接法的测量值小于真实值C此接法要求待测电阻小于电流表内阻D开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端题型 实验原理及实验器材的考查【例1】在“测定金属的电阻率”的实验中，如提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1mm，长度约为80cm，阻值约为3.使用的电压表有3V(内阻约为3 k)和15V(内阻约15 k)两个量程，电流表有0.6A(内阻约为0.1)和3A(内阻约为0.02)两个量程供限流用的滑动变阻器有A：010；B：0100；C：01500三种

7、可供选择的实验电路图有、两种用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则(1)螺旋测微器的示数是_mm.(2)为减小电阻的测量误差，应选用_图所示的电路(3)为了测量便于调节，应选用编号为_的滑动变阻器(4)电压表的量程应选用_V.(5)电流表的量程应选用_A.变式训练某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率所用的器材包括：输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等(1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图(2)实验的主要步骤如

8、下：正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；读出电流表的示数，记录金属夹的位置；断开开关，_，合上开关，重复的操作(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了如图的关系图线，其斜率为_A1m1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了_的电阻之和改变接入电路中金属丝的长度10.5 电阻箱和电流表(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示金属丝的直径是_，上图中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_ _，其数值和单位为_(保留三位有效数字)0.200mm金属丝的电阻率 9.8910-7.m2在“测定金属的电阻率”实验中

9、，造成实验误差的原因是A用伏安法测金属丝的电阻时，电流表及电压表内阻对电阻测量的影响B电池的内阻对实验的影响C用米尺测金属丝的长度时的测量误差D用螺旋测微器测金属丝的直径时的测量误差3用伏安法测量电阻值R，并求出电阻率.给定电压表(内阻约为50 k)、电流表(内阻约为40)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250)及导线若干(1)画出测量R的电路图(2)图中的6个点表示实际中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：_ _.求出电阻值R_.(保留三位有效数字)(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图所示由图可知其长度为_，直径为_(4)由以上数据可求得_.(保留三位有效数字)作出I-U图线；求该直线的斜率R=229（3）长度L=0.800cm 直径D=0.194cm(4)8.4610-2.m(保留三位有效数字)