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实验7测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)概要
热点三 拓展创新实验 电阻测量的五种方法 1.伏安法 特点:大内小外(内接法测量值偏大,测大电阻时应用内接法测量) 2.安安法 若电流表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用。 图14 3.伏伏法 若电压表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用。 图15 4.半偏法测电流表内阻 电路图如图16所示 步骤:(1)断开S2,闭合S1,调节R0,使 表满偏为I0; 图16 5.等效替代法 如图17所示,先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上,读出电流表示数I;然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数仍为I,则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值。 图17 【例3】 [2014·四川卷,8(2)]图18是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10 Ω),R1是电阻箱(0~99.9 Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10 图18 V,内阻很小)。在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下: (1)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大; (2)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数为I1=0.15 A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2; (3)重复步骤(2),再测量6组R1和I2值; (4)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。 根据实验回答以下问题: ①现有四只供选用的电流表: A.电流表(0~3 mA,内阻为2.0 Ω) B.电流表(0~3 mA,内阻未知) C.电流表(0~0.3 A,内阻为5.0 Ω) D.电流表(0~0.3 A,内阻未知) A1应选用________,A2应选用________。 ②测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=0.15 A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值________(选填“不变”、“变大”或“变小”)。 ③在坐标纸上画出R1与I2的关系图。 图19 ④根据以上实验得出Rx=________Ω。 答案 ①D C ②变大 ③关系图线如图 ④31 【变式训练】 3.为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图20所示的电路。图中A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关,E是电池。完成下列实验步骤中的填空: 图20 (1)当将S拨向接点1时,接通S1,调节________,使待测微安表头指针偏转到适当位置,记下此时________的读数I; (2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数; (3)多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。 解析 本题方法为等效替代法。当S接1与接2时通过电路的电流I相同时,待测微安表头的内阻与RN的电阻相同。 答案 (1)R0 标准电流表(或A0) (2)RN 标准电流表(或A0)的读数仍为I (3)平均值 要点整合 热点聚焦 一、螺旋测微器 1.构造:如图1所示是常用的螺旋测微器。它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上,旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起,通过精密螺纹套在B上。 实验七 测定金属的电阻率(同时练习使 用螺旋测微器) 图1 2.原理:测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮D每旋转一周,F前进或后退0.5 mm,而可动刻度E上的刻度为50等份,每转动一小格,F前进或后退0.01 mm。即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时误差出现在毫米的千分位上,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毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出。 测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。 温馨提示 螺旋测微器需要估读 图2 最后一位数字为估计数字,读数和记数时估计位为有效数字的最后一位。 例如 如图2所示,固定刻度示数为2.0 mm,不足半毫米从可动刻度 上读的示数为15.0,最后的读数为:2.0 mm+15.0× 0.01 mm=2.150 mm。 二、游标卡尺 1.构造:如图3所示,主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉。 图3 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
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