【课件】实验：导体电阻率的测量 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

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1、第十一章 电路及其应用第3节 实验：导体电阻率的测量（1）游游标卡尺卡尺01234567890012345678910游标尺游标尺主尺主尺外测量爪外测量爪深度尺深度尺内测量爪内测量爪被测球体被测球体紧固螺钉紧固螺钉可测：可测：管状物体的内径管状物体的内径可测：可测：筒状物的深度筒状物的深度圆柱体的外径圆柱体的外径物体的长度物体的长度物体的厚度物体的厚度可测可测刻数原理（以十分度为例）刻数原理（以十分度为例）主尺：主尺：游标尺：游标尺：01010cm10mm9mm1mm 0.9mm游游标卡尺卡尺“错位错位”的设计实现了的设计实现了“放大放大“的功能的功能比如这是一场接力赛跑：比如这是一场接力赛跑

2、：刻数原理（以十分度为例）刻数原理（以十分度为例）主尺：主尺：游标尺：游标尺：01010cm10mm9mm1mm 0.9mm游游标卡尺卡尺“错位错位”的设计实现了的设计实现了“放大放大“的功能的功能整数（主尺）整数（主尺）读数（读数（mm）：）：小数（游标尺）小数（游标尺）读数（读数（mm）：）：（看（看游标尺零位游标尺零位的的左侧左侧数值）数值）只有第只有第7条刻度线与主尺上的刻度线重合条刻度线与主尺上的刻度线重合cm301027mm主尺：主尺：游标尺：游标尺：读数读数=整数（主尺）整数（主尺）（mm）+小数（游标尺）小数（游标尺）（mm）L=27mm+0.7 mm=27.7mm读数方法（以

3、十分度为例）读数方法（以十分度为例）游游标卡尺卡尺主尺：主尺：游标尺：游标尺：cm21000mm20mm3读数读数=整数（主尺）整数（主尺）（mm）+小数（游标尺）小数（游标尺）（mm）L=20mm+0.0 mm=20.0mm读数方法（以十分度为例）读数方法（以十分度为例）游游标卡尺卡尺L（mm）=主尺（主尺（mm）+精度精度第第n条条L1=11mm+L2=10mm+012345678900123456789104=11.4mm0.1 15=10.30mm0.02 两零线间的距离两零线间的距离读数方法读数方法游游标卡尺卡尺05100101020012301 234567890012345678

4、910常常见见卡卡尺尺10分度分度50分度分度20分度分度精度精度0.1mm精度精度0.05mm精度精度0.02mm（不不估估读读）螺旋螺旋测微器微器螺旋测微器的精密螺纹的螺距是螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有，可动刻度有50个等分个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或后退这转每个小分度，相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm刻数原理刻数原理螺旋螺旋测微器微器固定刻度固定刻度（mm）可动刻度可动刻度（mm）半刻度半刻度1.先读先读固定刻度固定刻度，

5、若半刻度线已露出，记作若半刻度线已露出，记作0.5mm；若半刻度线未露出，记作若半刻度线未露出，记作 0.0mm2.再读再读可动刻度可动刻度（注意估读），记作（注意估读），记作n0.01mm3.最终读数结果为：最终读数结果为：整刻度整刻度+半刻度半刻度+可动刻度可动刻度读数方法读数方法螺旋螺旋测微器微器（估读）（估读）练习读数练习读数1.783 mm1.780 mm0.260 mm4.700 mm螺旋螺旋测微器微器同学们，下课！第十一章 电路及其应用第3节 实验：导体电阻率的测量（2）实实验验五五步步曲曲1.实验目的实验目的+原理原理2.实验仪器及电路实验仪器及电路3.实验步骤实验步骤+注意事

6、项注意事项4.数据处理数据处理5.误差误差+结论结论金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量螺旋测微器螺旋测微器毫米刻度尺毫米刻度尺伏安法测电阻伏安法测电阻电流表电流表电压表电压表1.实验目的实验目的+原理原理2.实验仪器及电路实验仪器及电路（一）测定电阻丝的直径（一）测定电阻丝的直径用用螺旋测微器螺旋测微器在被测电阻丝上的在被测电阻丝上的三个不同位置三个不同位置各测一次直径，求出平均值各测一次直径，求出平均值d次数次数123平均值平均值直径直径d/mm长度长度l/cm（二）测定电阻丝的长度（二）测定电阻丝的长度用用毫米刻度尺毫米刻度尺以尺的以尺的不同刻度为起点不同刻度为起点进行多次测量，求出平均

7、值进行多次测量，求出平均值l3.实验步骤实验步骤+注意事项注意事项（三）测定电阻丝的电阻（三）测定电阻丝的电阻1.连接好电路，接线时连接好电路，接线时开关断开开关断开次数次数1234567电压电压U/V电流电流I/A3.闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，读出电压表、电流表的示数闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，读出电压表、电流表的示数室温室温t=2.开关闭和前，将滑动变阻器调开关闭和前，将滑动变阻器调到到电阻丝为电阻丝为0的位置的位置4.描点做出描点做出U-I图像，利用图像求得电阻图像，利用图像求得电阻R=3.实验步骤实验步骤+注意事项注意事项（四）测定电阻丝的电阻率（四）测定电阻丝的电阻率3

8、.实验完毕，拆除线路，整理好实验器材实验完毕，拆除线路，整理好实验器材2.读出室温，填入表格读出室温，填入表格3.实验步骤实验步骤+注意事项注意事项4.数据处理数据处理当温度为当温度为 时，该电阻丝的电阻率时，该电阻丝的电阻率=从书本的数据中查得，该电阻丝的材料可能是从书本的数据中查得，该电阻丝的材料可能是1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得，金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量直径的测量会造成误差会造成误差2.伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法电流表外接法，测量值小于真实值，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小使电阻率的测量

9、值偏小3.金属丝的长度测量、电流表和电压表的金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数读数等会带来偶然误差等会带来偶然误差4.由于金属丝通电后由于金属丝通电后发热升温发热升温，会使金属丝的，会使金属丝的电阻率变大电阻率变大，造成误差，造成误差结论：误差：差：5.误差误差+结论结论同学们，下课！第十一章 电路及其应用第3节 实验：导体电阻率的测量（3）电流表电流表接在电压表两接线柱接在电压表两接线柱外外侧，叫侧，叫“外接法外接法”电流表电流表接在电压表两接线柱接在电压表两接线柱内内侧，叫侧，叫“内接法内接法”AVRxAVRx因为电流表、电压表分别有分压、分流作用，所以两种方法测电阻因为电流表、电压表

10、分别有分压、分流作用，所以两种方法测电阻都有误差都有误差伏安法伏安法测金属金属丝的的电阻阻测量小电阻测量小电阻，即，即 情况下使用情况下使用误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小误差分析误差分析电流表示数：电流表示数：电流表外接法电流表外接法 电压表示数：电压表示数：误差：误差：U测测=U真真I测测 I真真减少误差的方法：减少误差的方法：U真真I测测=I真真减少误差的方法：减少误差的方法：测量值测量值偏大偏大测测量值的计算方法：测量值的计算方法：真实值的计算方法：真实值的计算方法：将电流表、电压表看成电阻（将电流表、电压表看成电阻（RA已知时），用

11、欧姆定律计算已知时），用欧姆定律计算AVRx=+真误差分析误差分析电流表内外接流表内外接RA直接比较法：直接比较法：阻值比值法：阻值比值法：当当R RV时，时，外外接法接法当当R RA时，时，内内接法接法临界值比较法：临界值比较法：电路选择电路选择AVRx外外接法接法AVRx内内接法接法例：例：R约约5 RV1=3k；RA1=0.125 RV2=3k；RA2=0.005电流表内外接流表内外接滑滑动变阻器阻器结构构思考思考1：滑动变阻器的接线方法是什么？滑动变阻器的接线方法是什么？RABCDP一上一下接法一上一下接法思考思考3：将将A、B接入电路中时，电阻为多大？接入电路中时，电阻为多大？滑动变

12、阻器最大值滑动变阻器最大值思考思考4：将将C、D接入电路中时，电阻为多大？接入电路中时，电阻为多大？约为约为0思考思考2：滑片滑片P能接线吗？能接线吗？不能不能AB滑滑动变阻器接法阻器接法 限流式接法限流式接法将将滑动变阻器滑动变阻器串串联接入电路联接入电路中：中：RxRUUx思考思考1：若要使电压若要使电压Ux调节范围增大，调节范围增大，R与与Rx要满足什么条件？要满足什么条件？电压不能从电压不能从0开始，开始，调节范围小调节范围小；但滑动变阻器耗电较少，比较；但滑动变阻器耗电较少，比较节能节能Ux范围：范围：R Rx思考思考2：R Rx会出现什么问题？会出现什么问题？调节范围太小调节范围太

13、小选择：选择：一般一般R与与Rx差不多大差不多大时选限流式接法时选限流式接法特点：特点：选择：选择：若要求若要求调节范围调节范围尽量大尽量大 电压从电压从0开始变化开始变化 R Rx实际操作会带来什么问题实际操作会带来什么问题？滑滑动变阻器接法阻器接法假假设设被被测测电电阻阻Rx=10，滑滑动动变变阻阻器器最最大大阻阻值值为为1000，接接入入电电路路中中的的电电流流表表、电电压压表表和和电电源源都都视视为为理理想想的的。若若滑滑片片向向右滑动右滑动10，会如何？，会如何？特点：特点：电压可以电压可以0U变化，变化，调节范围大调节范围大例例1.某电阻额定电压为某电阻额定电压为3V（阻值大约为（

14、阻值大约为10）。为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材）。为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材:A.电流表电流表A1（量程（量程0300mA，内阻约，内阻约1）B.电流表电流表A2（量程（量程00.6A，内阻约，内阻约0.3）C.电压表电压表V1（量程（量程03.0V，内阻约，内阻约3k）D.电压表电压表V2（量程（量程015.0V，内阻约，内阻约15k）E.滑动变阻器滑动变阻器R1（最大阻值为（最大阻值为10）F.滑动变阻器滑动变阻器R2（最大阻值为（最大阻值为1k）G.电源电源E(电源电压电源电压4V)H.开关、导线若干开关、导线若干（1）为了）为了尽可能提高测量准确度尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（填器材前面的字母）：电流表：，应选择的器材为（填器材前面的字母）：电流表：，电压表：电压表：，滑动变阻器：，滑动变阻器：；（2）在画出该实验电路图；）在画出该实验电路图；（3）如图给出了完成该实验所需的器材，请用笔画）如图给出了完成该实验所需的器材，请用笔画 线代替导线将它们连成实验电路。线代替导线将它们连成实验电路。ACE