【名师同步导学】2013-2014学年高中物理第2章第6节第2课时实验：测定金属的电阻率课件新人教版选修3-1.ppt

第2课时　实验：测定金属的电阻率 一、实验目的 1．学会使用电流表和电压表以及正确读数． 2．学会使用螺旋测微器以及正确读数． 3．掌握测定金属电阻率的方法． 二、实验原理 1．螺旋测微器 (1)构造原理：螺旋测微器是测量长度的仪器之一．在实验中常用它测量小球的直径、金属丝的直径和薄板的厚度等．用它测量长度，可以精确到0.01 mm，还可以估读到0.001 mm(即毫米的千分位)，因此螺旋测微器又称为千分尺． 下图所示是常用的螺旋测微器．它的小砧A和固定刻度B固定在框架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．精密螺纹的螺距是0.5 mm，即每旋转一周，F前进或后退0.5 mm.可动刻度分成50等份．每一等份表示0.1 mm，即可动刻度每转过1等份，F前进或后退0.01 mm，因此，从可动刻度旋转了多少个等份就知道长度变化了多少个0.01 mm. (2)使用方法：a.找出零误差．测物前将两小砧并拢，如果可动刻度的零刻线正好在固定的零刻线上，零误差为零；如果可动刻度的零刻线在固定零刻线之上n小格，应在读数中加上0.01×n (mm)，反之则减去0.01×n (mm)． b．将待测物体放在两小砧之间，旋动旋钮直至可动小砧快靠近被测物体时，改用微调调至可动小砧紧靠物体，当听到“咔咔……”声后，止动，即可读数． c．待测物体长度的整的毫米数从固定刻度上读出，小数部分由可动刻度读出． (3)注意事项： a．读数时要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度线是否已经露出． b．由螺旋测微器读数时必须估读一位，即估读到0.001 mm这一位上． 三、实验器材 直流电流表(0～0.6 A)、直流电压表(0～3 V)、电池(3 V)、滑动变阻器(0～10 Ω)、长约1 m的金属丝、开关1只、导线若干、毫米刻度尺、螺旋测微器． 四、实验步骤 1．用毫米刻度尺测量金属丝的长度l，测三次取平均值． 2．用螺旋测微器测量金属丝的直径，在不同位置，测量三次，取平均值，并算出金属丝的横截面积S. 五、数据处理 1．金属导线直径的读数 (1)特别小心半刻度是否露出． (2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上． (3)把三个不同位置的测量值求平均值作为直径d. 2．金属丝长度的测量 (1)应测量接入电路中的有效长度； (2)因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位(别忘记估读)； (3)把3次测量值求平均值作为长度l. 3．电阻R的测量值确定 方法一、平均值法： 可以将每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果． 方法二、图象法： 可建立U-I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图象，利用图象斜率来求出电阻值R. 六、注意事项 1．为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值． 2．测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变． 3．为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用U-I图象法求出电阻． 4．滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求． 七、误差分析 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，致使金属丝发热，电阻率随之变化. (2013·贵阳高二检测)在“测定金属丝电阻率”的实验中，需要测出其长度L、直径d和电阻R. (1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为________ mm. (2)若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________．(选填“偏大”或“偏小”) (3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A. 【解析】　(1)螺旋测微器的读数为(0＋0.5＋0.01×19.7) mm＝0.697 mm(0.696 mm,0.698 mm也对) (2)图乙中电流表采用外接法，故测量值偏小． (3)电压表精度为0.1 V，其读数为2.60 V；电流表精度为0.02 A，其读数为0.52 A. 【答案】　(1)0.697(0.696、0.698也对)　(2)偏小 (3)2.60　0.52 有一螺旋测微器，螺距为0.5 mm，可动刻度一周共50小格．当测微螺杆与测砧并拢时，可动刻度的零刻线恰与固定刻度的零刻线对齐．今使可动刻度旋转60°，则此时测微器的读数为________．若用