2012高二物理课件 3.5 实验1：测定金属的电阻率 （鲁科版选修3-1）.ppt

1、工具工具第3章恒定电流实验1 测定金属的电阻率工具工具第3章恒定电流1学会使用螺旋测微器及正确读数2学会用伏安法测电阻3测定金属的电阻率4掌握滑动变阻器的两种使用方法工具工具第3章恒定电流工具工具第3章恒定电流2读数原理：精密螺纹的螺距为0.5 mm，即D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，可动刻度E上的刻度为50等分，每一小格表示0.01 mm.因此用它测量长度可以准确到0.01 mm，测量时被测长度的整毫米数或半毫米数(若表示半毫米的刻线已露出)由固定刻度上读出，小于0.5 mm的部分由可动刻度E读出3读数公式：固定刻度B上的整毫米数0.5 mm(判断是否露出)0.01 mm对齐格数(估

2、读)工具工具第3章恒定电流4注意事项：(1)测量时，当F将要接触被测物体时，要停止使用D，改用D，以避免F和被测物体间产生过大的压力这样，既可以保护仪器又能保证测量结果准确(2)读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出读数时要准确到0.01 mm，估读到0.001 mm即测量结果若用mm为单位，则小数点后面必须保留三位(3)测量圆柱体直径时，应在三个不同位置上各测量一次，求出它们的平均值(4)测量完毕应用软布将千分尺擦拭干净，并在测砧与测微螺杆之间留出一点间隙后，再放入盒内工具工具第3章恒定电流工具工具第3章恒定电流2电路的两种接法工具工具第3章恒定电流3.选择电流表内、外接的常

3、用方法(1)直接比较法：适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计，当RxRA时，采用电流表内接法，当RxRV时，采用电流表外接法，即大电阻用电流表内接法，小电阻用电流表外接法，可记忆为“大内小外”工具工具第3章恒定电流工具工具第3章恒定电流(3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况，如下图所示，把电压表的接线端分别接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流对电路影响大，应选用电流表内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选电流表外接法工具工具第3章恒定电流被测金属导线、螺旋测微器、米尺、电压表、电流表、直流

4、电源、开关、滑动变阻器、导线若干工具工具第3章恒定电流一、测量直径用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同的位置各测一次直径，求出其平均值d.二、连接电路及测量1.按右图所示电路图连结好用伏安法测电阻的实验电路工具工具第3章恒定电流2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3次，求出其平均值l.3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，电路经检查确认无误后，闭合开关S.改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内，断开开关S.求出导线电阻R的平均值工具工具第3章恒定电流工具工具第3章恒定电流1本实验中被测金属导线的电阻值

5、较小，因此实验电路必须用电流表外接法2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、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端3测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直.工具工具第3章恒定电流4在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用00.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大5求R的平均值可用两种方法：第一种是用RU/I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象(UI图线

6、)来求出若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能的让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑工具工具第3章恒定电流1测量金属丝直径时出现误差：(1)金属丝本身直径并不严格均匀；(2)螺旋测微器本身有误差；(3)读数时观测有误差因此测量时要在金属丝的不同部位，且不同方向上多测几次2测量金属丝长度时出现误差：(1)长度为接入电路的有效长度；(2)读数时观测有误差，因此要把金属丝拉紧拉直，测量时在接线柱压线处测，多测几次工具工具第3章恒定电流3电阻R测量本身有误差，因用外接法R测R真因此测真4通电电流过大，时间过长，金属丝发热、电阻率变化测量时要迅速果断

7、，避免其发热工具工具第3章恒定电流在用螺旋测微器测金属丝的直径时，如下图所示工具工具第3章恒定电流(1)da、db、dc分别为多少？(2)下列说法正确的是()A千分尺精度为千分之一毫米B千分尺能准确测量金属丝直径C上面的da、db、dc可能是同一同学分别测量同一根金属丝的三个不同位置得到的结果，误差较大D上面的da、db、dc可能是三个同学分别测量三根不同金属丝直径得到的结果，误差不一定较大工具工具第3章恒定电流【解析】(1)(a)中da4.5 mm23.60.01 mm4.736 mm，(b)中db4 mm15.00.01 mm4.150 mm，(c)中dc7.5 mm3.00.01 mm7

8、.530 mm.(2)千分尺的精度0.5 mm/500.01 mm，可以读到千分之一毫米，A错，能较为精确地测量金属丝的直径，但也会有误差，B错，da、db、dc三个数值相差太大不可能是同一根金属丝直径的三次测量结果，可能是测量三根不同金属丝的结果，且误差不一定大，C错，D对【答案】(1)4.736 mm4.150 mm7.530 mm(2)D工具工具第3章恒定电流(1)某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径，测微器的示数如下图所示，该金属丝直径的测量值为_ mm.(2)在“测定金属的电阻率”的实验中，被测金属丝的电阻大约为6.现先用刻度尺测出金属丝的长度l；接着用螺旋测微器测量金属丝直径d，再

9、用伏安法测出金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，计算出它的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率工具工具第3章恒定电流在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：直流电源E：电动势约4.5 V，内阻很小；电流表A1：量程00.6 A，内阻为0.125；电流表A2：量程03.0 A，内阻为0.025；电压表V1：量程03 V，内阻为3 k；电压表V2：量程015 V，内阻为15 k；滑动变阻器R1：最大阻值10，允许通过的最大电流为0.2 A；滑动变阻器R2：最大阻值20，允许通过的最大电流为1.0 A；开关、导线等工具工具第3章恒定电流要求有较高的测量

10、精度，并能测得多组数据在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_，应该选用的电压表是_，应该选用的滑动变阻器是_根据所选的器材，如下图所示虚线框中画出实验电路图写出用测得的物理量表示的计算电阻率的表达式(用字母表示)：_.工具工具第3章恒定电流【解析】(1)先读出固定刻度的整毫米数，再看半刻度是否露出，若已露出，加上0.5 mm，然后再读出可动刻度上的格数0.01 mm，则读数为：2 mm0.5 mm29.30.01 mm2.793 mm.(2)由实验器材中知电源电动势约为4.5 V，实验用的金属丝电阻一般较小，干路中的最大电流大约只有零点几安，故电流表选A1，电压表选V1，滑动变阻器R1的最大

11、电流0.2 A太小，影响测量的范围，所以滑动变阻器选R2.工具工具第3章恒定电流工具工具第3章恒定电流工具工具第3章恒定电流1测金属的电阻率实验中，下列操作正确的是()A若待测金属导线是漆包线，应用火烧去表面的漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，两端接头部分用砂布打磨干净，保证接触良好B用米尺反复3次测量导线的总长，求其平均值，然后将导线接入电路中C估计待测金属线电阻值大小，选择合适仪器和实验电路D闭合开关S，不断增大变阻器接入电路的有效阻值，记录几组对应的电流值和电压值，计算导线的电阻R【答案】AC工具工具第3章恒定电流2如右图给出了用电压表、电流表测量同一导体电阻的两种电路图，考虑电流表

12、、电压表内阻的影响，测量时把电压表示数U和电流表示数I的比值作为电阻的测量值即RU/I，这种方法叫伏安法则下列关系关于R的测量值说法中正确的是()A甲、乙两种电路测量值一样大B甲种电路测量值比真实值偏大C乙种电路测量值比真实值偏大D乙种电路测量值比真实值偏小【答案】C工具工具第3章恒定电流工具工具第3章恒定电流【答案】B工具工具第3章恒定电流4用伏安法测电阻，可采用下图所示的甲、乙两种接法如所用电压表内阻为5 000，电流表内阻为0.5.(1)当测量100 左右的电阻时，宜采用_电路(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10 V、0.5 A，则此电阻的测量值为_，真实值为_.

13、工具工具第3章恒定电流【答案】(1)甲(2)2020.08工具工具第3章恒定电流5在“测定金属的电阻率”实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度测量3次，求出其平均值l.其中一次测量结果如下图甲所示，金 属 丝 的 另 一 端 与 刻 度 尺 的 零 刻 线 对 齐，图 中 读 数 为_cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.其中一次测量结果如下图乙所示，图中读数为_mm.工具工具第3章恒定电流(2)采用右图所示的电路测量金属丝的电阻电阻的测量值比真实值_(填“偏大”或“偏小”)最后由公式_计算出金属丝的电阻率(用直

14、接测量的物理量表示)工具工具第3章恒定电流(3)请你根据以上的电路图在图中进行实物连线电流表选0.6 A量程，电压表选3 V量程工具工具第3章恒定电流工具工具第3章恒定电流工具工具第3章恒定电流6.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如右图所示，用米尺测量金属丝的长度l0.810 m金属丝的电阻大约为4，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率(1)从图中读出金属丝的直径为_mm.工具工具第3章恒定电流(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：A直流电源：电动势约4.5 V，内阻很小；B电流表A1：量程00.6 A，内阻0.125；C电流表A2：量程03.0 A，内阻0.025；D电压表V：量程03 V，内阻3 k；E滑动变阻器R1：最大阻值10；F滑动变阻器R2：最大阻值50；G开关、导线等工具工具第3章恒定电流在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_，应选用的滑动变阻器是_(3)根据所选的器材，在下图所示的方框中画出实验电路图工具工具第3章恒定电流【答案】(1)0.520(2)A1R1(3)如下图