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第四节实验测定金属的电阻率教学案.doc

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第四节实验测定金属的电阻率教学案

实验:测定金属的电阻率学案 普集高中高二物理组 2012.9.2 实验目的学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。 实验原理用刻度尺测一段金属导线 的长度,用螺旋测微器测导线的直径,用伏安法测导线的电阻,根据电阻定律,金属的电阻率。 实验器材被测金属导线、米尺、螺旋测微器、电流表、电压表、直流电源、电键、滑动变阻器导线若干。 实验步骤1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d; ????? 2.按图所示的电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路; ????? 3.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; ????? 4.把滑动变阻器的滑动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,闭合电键K。改变 滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记入记录表格内,断开电键K。 求出导线电阻R的平均值; ????? 5.将测得R、L、d的值,代入电阻率计算公式中,计算出金属导线的电阻率; ????? 6.拆去实验线路,整理好实验器材。 Rx阻值时,Rx两端电压,电流表示数为通过Rx的电流,,实际电流表示数为IR+IV。测得Rx值比真值小。当Rv值越大,Iv越小,IR,当RVRx时,测量值Rx比较准值。这种接法(电流表外接法)适宜测量 电阻。(填写较大或较小) 用图乙所示电路,测Rx值时,当RxRA时,测量值比较准确。这种接法[电流表内接法]适宜测量 电阻。(填写较大或较小) 二、滑动变阻器两种电路接法的选择 滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活择取. 1.下列情况可选用限流式接法 (1)测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且RL与R0接近或RL略小于R0,采用限流式接法. (2)电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法. (3)没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法. 2.下列三种情况必须选用分压式接法 (1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),即大范围内测量时,必须采用分压接法. (2)当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压接法。 (3)若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过RL的额定值时,只能采用分压接法. 3.实物图连线方法 (1)无论是分压接法还是限流接法,都应该先把测量电路(伏安法部分)接好; (2)对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱并选择正确的量程,滑动变阻器的滑动触头应调到阻值最大处)。 (3)对分压电路,应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点的电势高低,根据伏安法部分电表正负接线柱的分布,将伏安法部分接入该两点间。 三、游标尺的构造 游标尺包括:尺身、主尺、游标尺、深度尺、内测量爪 、外测量爪和紧固螺钉七个部分。 四、螺旋测微器 1.原理:精密螺纹的螺距为0.5mm,即D每旋转一周, F前进或后退0.5mm。可动刻度 E上的刻度为50等份,每一小格表示0.01mm。 2.螺旋测微器的读数方法: 测量时被测物体长度的整数部分有固定刻度上读出,小数部分由可动刻度E读出(注意要估读一位数)。 读数时,特别要注意固定刻度上表示0.5mm 的刻度线是否从“旋转套”边缘露出,避免少读0.5mm。可根据“可动刻度”上“0”的位置来判断:“0”在基准线上方——未露出,“0”在基准线下方——已露出。 课堂练习 1.一游标卡尺的主尺最小分度为1mm,现用它测量一工件的长度,其读数如图,则读数为 mm; 2. 在“用单摆测定重力加速度”实验中,某同学用游标卡尺测量摆球的直径,游标卡尺的主尺最小分度为1?mm,游标上有20个小的等分刻度。卡尺上的示数如图所示,可读出这个摆球的直径为___________mm。 3.乙图中螺旋测微器的读数为________mm 4.某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时,测得的结果如图甲所示,则该金属丝的直径d=   mm。另一位

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