2013届高三物理一轮精品课件：实验八 测定金属的电阻率（人教版）.ppt

1、实验八 测定金属的电阻率一、实验目的1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法2掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法3会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率三、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，开关，被测金属丝，导线若干四、螺旋测微器的构造、原理及读数1螺旋测微器的构造如图所示是常用的螺旋测微器它的测砧A和固定刻度S固定在尺架F上旋钮K、微调旋钮K和可动刻度H、测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套在S上2螺旋测微器的原理测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或

2、后退0.5 mm，而可动刻度H上的刻度为50等份，每转动一小格，P前进或后退0.01 mm.即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺3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测量值(毫米)固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(毫米)如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.五、游标卡尺1构造：如图所示，主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)，游标尺上还有一个

3、深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉2用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径3原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：4.读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(xK精确度)mm.六、伏安法测电阻1电流表的内接法和外接法的比较九、注意事项1螺旋测微器的使用(1)测量前须校对零点：先使测砧A与测微螺杆P并拢，观察可动刻度零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合，

4、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，用存放在螺旋测微器盒中的工具调节，直到完全重合为止(2)测量时，当测微螺杆P将要接触被测物体时，要停止使用旋钮K，改用微调旋钮K，以避免P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当听到“咔、咔”声后，停止转动，即可读数(3)螺旋测微器应估读一位，即以mm作单位，应读到小数点后面第三位(4)为防止读出的数据出现差错，可在读数前估计大概读数值，若发现最后读数与开始估计数值相差较大，立即检查出错原因，如半毫米刻线是否露出2测定金属的电阻率(1)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

5、在连入电路之后在拉直的情况下进行，测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度(2)本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法(3)开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大(4)电流不宜太大(电流表用00.6 A量程)，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(5)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，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端1等效替换法连接电路如图所示，R为电阻箱，Rx为待测电阻，通过调节电阻箱R，使单刀双掷开关S分别接1和2时，电流表中的电流示数相同，则表明RxR，即可测出Rx.器材的选取和实物

6、图的连接例1(2012年广州模拟)在“测定金属丝电阻率”实验中，若粗估金属丝的电阻Rx约为3，为尽可能减小误差，要求金属丝发热功率P0.75 W，备有的部分仪器有：(1)实验中用螺旋测微器测量导线直径时，可估读到_mm，用毫米刻度尺测量导线长度时，可估读到_mm；(2)下述器材中应选用的是_(用字母代替)；A6 V电池组B电流表(00.6 A，内阻0.5)C电流表(03 A，内阻0.01)D电压表(03 V，内阻1 k)E电压表(015 V，内阻5 k)F滑动变阻器(0100，额定电流1 A)G滑动变阻器(020，额定电流1 A)(3)在框内画出电路图；(4)在下图中，将各器材连成实验电路答案

7、(1)0.0010.1(2)A、B、D、G(3)(4)见解析图实验数据的处理例2 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，所用器材包括：输出电压为3 V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(如图甲)(2)实验的主要步骤如下：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

8、数据，并据此绘出了图乙的关系图线，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(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图丙所示金属丝的直径是_图乙中图线的斜率、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)解析本题考查学生对测定电阻率实验的了解和基本仪器的使用，考查实验数据的处理、数字运算和实验误差的理解，考查分析能力、实验与探究能力(1)实物图连接如图：答案(1)实物连接见解析图(2)改变金属丝上金属夹的位置(3)10.510.6 金属丝接入长度为零时全电路(或电阻箱和电流表)(4)0.198 mm0

9、.202 mm 金属丝的电阻率989107 m(969107 m1.01107 m)例3 有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率、长度L和两底面直径d、D有关他进行了如下实验：(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L_cm.(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)该合金棒的电阻约为几个欧姆图中有一处连接不当的导线是_(用标注在导线旁的数字表示)(3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R6.72，根据电阻定律计算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd13.3、RD3.38.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2RdRD，由此推断该圆台状合金棒的电阻R_.(用、L、d、D表示)