实验八测定金属的电阻率.ppt
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1、第一页,编辑于星期五:六点 五分。第二页,编辑于星期五:六点 五分。一、一、实验实验目的目的1掌握螺旋掌握螺旋测测微器的原理及微器的原理及读读数方法数方法2掌握掌握电电流表、流表、电压电压表和滑表和滑动变动变阻器的使用方法及阻器的使用方法及电电流表和流表和电压电压表的表的读读数方法数方法3会用伏安法会用伏安法测电测电阻,并能阻,并能测测定金属的定金属的电电阻率阻率第三页,编辑于星期五:六点 五分。二、二、实验实验原理原理1螺旋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)螺旋螺旋测测微器的构造微器的构造图实图实81第四页,编辑于星期五:六点 五分。如如图实图实81所示是常用的螺旋所示是
2、常用的螺旋测测微器它的小砧微器它的小砧A和固和固定刻度定刻度S固定在框架固定在框架F上旋上旋钮钮K、微、微调调旋旋钮钮K和可和可动动刻度刻度H、测测微螺杆微螺杆P连连在一起,通在一起,通过过精密螺精密螺纹纹套在套在S上上(2)螺旋螺旋测测微器的原理微器的原理测测微螺杆微螺杆P与固定刻度与固定刻度S之之间间的精密螺的精密螺纹纹的螺距的螺距为为0.5 mm,即旋,即旋钮钮K每旋每旋转转一周,一周,P前前进进或后退或后退0.5 mm,而可,而可动动刻度刻度H上的刻度上的刻度为为50等份,每等份,每转动转动一小格,一小格,P前前进进或或后退后退0.01 mm,即螺旋,即螺旋测测微器的精确度微器的精确度
3、为为0.01 mm.读读数数时时误误差出差出现现在毫米的千分位上,因此,螺旋在毫米的千分位上,因此,螺旋测测微器又叫千分尺微器又叫千分尺第五页,编辑于星期五:六点 五分。(3)读读数:数:测测量量时时被被测测物体物体长长度的整数毫米数由固定刻度度的整数毫米数由固定刻度读读出,小数部分由可出,小数部分由可动动刻度刻度读读出出测测量量值值(mm)固定刻度数固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度注意半毫米刻度线线是否是否露出露出)可可动动刻度数刻度数(估估读读一位一位)0.01(mm)第六页,编辑于星期五:六点 五分。2伏安法伏安法测电测电阻阻(1)电电流表的内接法和外接法的比流表的内接法和外接法的比较
4、较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第七页,编辑于星期五:六点 五分。第八页,编辑于星期五:六点 五分。第九页,编辑于星期五:六点 五分。试试触法:如触法:如图实图实82所示,所示,将将电压电压表分表分别别接在接在a、c和和b、c两点两点间时间时,若,若电电流表示数流表示数变变化化较较大,大,说说明明电压电压表分流表分流较较大,大,应选应选用内接法,若用内接法,若电压电压表示数表示数变变化化较较大,大,则选则选用外用外接法接法图实图实82第十页,编辑于星期五:六点 五分。第十一页,编辑于星期五:六点 五分。第
5、十二页,编辑于星期五:六点 五分。三、实验器材三、实验器材 被测金属丝,螺旋测微器,毫米刻度尺,电池组,电流表,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,导线若干电压表,滑动变阻器,开关,导线若干第十三页,编辑于星期五:六点 五分。四、四、实验实验操作操作1实验实验步步骤骤(1)用螺旋用螺旋测测微器在被微器在被测测金属金属导线导线上上的三个不同位置各的三个不同位置各测测一次直径,一次直径,求出其平均求出其平均值值d,计计算出算出导线导线的的横截面横截面积积S.(2)按如按如图实图实83所示的原理所示的原理电电路路图连图连接好用伏安法接好用伏安法测电测电阻的阻
6、的实验实验电电路路图实图实83第十四页,编辑于星期五:六点 五分。(3)用毫米刻度尺用毫米刻度尺测测量接入量接入电电路中的被路中的被测测金属金属导线导线的有效的有效长长度,反复度,反复测测量量3次,求出其平均次,求出其平均值值L.(4)把滑把滑动变动变阻器的滑阻器的滑动动片片调节调节到使接入到使接入电电路中的路中的电电阻阻值值最大的位置,最大的位置,电电路路经检查经检查确确认认无无误误后,后,闭闭合开关合开关S,改,改变变滑滑动变动变阻器滑阻器滑动动片的位置,片的位置,读读出几出几组组相相应应的的电电流表、流表、电压电压表表的示数的示数I和和U的的值值,记记入表格内,断开开关入表格内,断开开关
7、S.(5)拆去拆去实验线实验线路,整理好路,整理好实验实验器材器材第十五页,编辑于星期五:六点 五分。2数据数据处处理理测测量数据填入下表中:量数据填入下表中:第十六页,编辑于星期五:六点 五分。第十七页,编辑于星期五:六点 五分。第十八页,编辑于星期五:六点 五分。五、注意事五、注意事项项1测测量直径量直径应应在在导线连导线连入入电电路前路前进进行,行,测测量金属量金属丝丝的的长长度,度,应该应该在在连连入入电电路之后在拉直的情况下路之后在拉直的情况下进进行行2本本实验实验中被中被测测金属金属丝丝的的电电阻阻值较值较小,故小,故须须采用采用电电流表流表外接法外接法3开关开关S闭闭合前,滑合前
8、,滑动变动变阻器的阻阻器的阻值值要要调调至最大至最大4电电流不宜太大流不宜太大(电电流表用流表用00.6 A量程量程),通,通电时间电时间不不宜太宜太长长第十九页,编辑于星期五:六点 五分。5实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成干路,开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成干路,然后再把电压表并联在待测金属丝的两端然后再把电压表并联在待测金属丝的两端第二十页,编辑于星期五:六点 五分。六、误差分析六、误差分析1金属丝的横截面积是利用直径计算而得,直径的测量金属丝的横截面积是利用直径计算而得,直径的测
9、量是产生误差的主要来源之一是产生误差的主要来源之一2采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小3金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差偶然误差4由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差大,造成测量误差第二十一页,编辑于星期五:六点 五分。第二十二页,编辑于星期五:六点 五分。例例1在在“测测定金属的定金属的电电阻率阻率”的
10、的实验实验中,用螺旋中,用螺旋测测微器微器测测量金属量金属丝丝直径直径时时的刻度位置如的刻度位置如图实图实84所示,用米尺所示,用米尺测测出金属出金属丝丝的的长长度度L,金属,金属丝丝的的电电阻大阻大约为约为5,先,先用伏安法用伏安法测测出金属出金属丝丝的的电电阻阻R,然,然后根据后根据电电阻定律阻定律计计算出算出该该金属材料金属材料的的电电阻率阻率图实图实84第二十三页,编辑于星期五:六点 五分。(1)从从图图中中读读出金属出金属丝丝的直径的直径为为_mm.(2)为为此取来两此取来两节节新的干新的干电电池、池、电键电键和若干和若干导线导线及下列器材:及下列器材:A电压电压表表03 V,内阻,
11、内阻10 kB电压电压表表015 V,内阻,内阻50 kC电电流表流表00.6 A,内阻,内阻0.05 D电电流表流表03 A,内阻,内阻0.01 E滑滑动变动变阻器,阻器,010 F滑滑动变动变阻器,阻器,0100 第二十四页,编辑于星期五:六点 五分。要求较准确地测出其阻值,电压表应选要求较准确地测出其阻值,电压表应选_,电流,电流表应选表应选_,滑动变阻器应选,滑动变阻器应选_(填序号填序号)实验中某同学的实物接线如图实实验中某同学的实物接线如图实85所示,请指出该所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误同学实物接线中的两处明显错误错误错误1:_;错误错误2:_.图实图实85第二十五页
12、,编辑于星期五:六点 五分。解析解析(1)从螺旋从螺旋测测微器的主尺上可以看出,半毫米刻度微器的主尺上可以看出,半毫米刻度线线已已经经露出来,因此主尺上露出来,因此主尺上应读应读0.5 mm,螺旋上正,螺旋上正对对第第18个刻度个刻度线线,可以估可以估读读0.180 mm,所以,所以该该金属金属丝丝直径直径应为应为0.5 mm0.180 mm0.680 mm.(2)因因为为两两节节干干电电池的池的电动势电动势是是3 V,用,用3 V量程的量程的电压电压表表A;因因为为金属金属丝丝的的电电阻大阻大约为约为5,如果把,如果把3 V的的电动势电动势全加在金全加在金属属丝丝上,上,电电流才是流才是0.
13、6 A,因此用量程是,因此用量程是0.6 A的的电电流表流表C;此;此题题中金属中金属丝丝的的电电阻大阻大约为约为5,为为了减小了减小实验误实验误差,差,应选应选10 的滑的滑动变动变阻器阻器E.第二十六页,编辑于星期五:六点 五分。答案答案(1)0.680(2)ACE错误错误1:导线连导线连接在滑接在滑动变动变阻器的滑片上阻器的滑片上错误错误2:采用了:采用了电电流表内接法流表内接法第二十七页,编辑于星期五:六点 五分。例例2做做测测一金属一金属电电阻阻丝丝的的电电阻阻Rx的的实验实验(1)某某实验实验小小组组要用要用“伏安法伏安法”测测量量电电阻阻丝丝的的电电阻阻Rx,已知,已知电压电压表
14、表内阻内阻约约3 k,电电流表内阻流表内阻约约1,若采用,若采用图实图实86甲甲电电路路测测量,量,则则Rx的的测测量量值值比真比真实值实值_(填填“偏大偏大”或或“偏小偏小”)若若Rx约为约为10 应应采用采用图图_(选选“甲甲”或或“乙乙”)的的电电路,路,误误差会比差会比较较小小第二十八页,编辑于星期五:六点 五分。图实图实86第二十九页,编辑于星期五:六点 五分。(2)若若该实验小小组实验时,某次,某次测量量时电压表和表和电流表的示流表的示数如数如图实87所示,所示,则电流表示数流表示数为_ A,电压表表读数数为_ V.图实图实87第三十页,编辑于星期五:六点 五分。(3)该实验小组经
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- 实验 测定 金属 电阻率
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