第三讲　实验七：测定金属的电阻率.ppt

第三讲　实验七：测定金属的电阻率 1．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法． 2．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． 3．会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率． 1．游标卡尺(如下图所示) (1)构造：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． (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，其读数见下表： 2.螺旋测微器 (1)螺旋测微器的构造 如下图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． (2)螺旋测微器的原理 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(毫米)＝固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01 (毫米) 3．伏安法测电阻 (1)电流表、电压表的应用 ③实验试探法：按图所示接好电路，让电压表的一接线柱按电路连接好，另一接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法． 被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器、导线若干． 一、实验步骤 1．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. 2．按图所示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. 1．为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量； 2．本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法； 3．电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大． 1．测量误差：测量金属丝的直径、长度以及电流、电压时出现读数误差． 2．由于采用电流表外接法，电压表的分流，造成电阻测量值偏小(若误用内接法，则电流表分压影响更大)． 3．通电电流太大，或时间太长，致使电阻丝发热．电阻率随之变化． (1)一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49 mm.用它测量某物体长度，卡尺示数如下图所示，则该物体的长度是________cm. (2)下面螺旋测微器的读数是________mm. 解析：　(1)本题的游标卡尺是50分度，精确度是0.02 mm.主尺读数是41 mm，游标尺的第10条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数是10×0.02 mm＝0.20 mm.该物体的长度是41 mm＋0.20 mm＝41.20 mm＝4.120 cm. (2)固定刻度整毫米数是5 mm，上面半毫米刻度线露出，要加0.5 mm，可动刻度读数是4.2×0.01 mm＝0.042 mm，故螺旋测微器的读数是5 mm＋0.5 mm＋0.042 mm＝5.542 mm. 答案：　4.120　5.542 用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ. 给定电压表(内阻约为50 kΩ)、电流表(内阻约为40 Ω)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250 Ω)及导线若干． (3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如甲、乙图所示．由图可知其长度为____________，直径为____________． (4)由以上数据可求出ρ＝________.(保留三位有效数字) 答案：　(1)电路图见解析图 (2)①作U－I直线，舍去左起第2点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧．②求该直线斜率k，则R＝k. 229 Ω(221～237 Ω均为正确) (3)0.800 cm　0.194 cm (4)8.46×10－2 Ω·m 某实验小组利用实验室