2014版物理一轮精品复习学案：实验七 测定金属的电阻率(选修3-1).docVIP

实验七 测定金属的电阻率 【考纲全景透析】 一、实验目的 ????? 2.掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法. 3.学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率. 二、实验原理 ??? 把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R (R= ).电路原理如图所示. (2)用毫米刻度尺测量金属丝的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S. (3)将测量的数据代入公式ρ=求金属丝的电阻率. 【螺旋测微器、游标卡尺的使用】 1.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) 如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米而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. 2.游标卡尺(如图) (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,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(x+K×精确度) mm. 【伏安法测电阻】 1.电流表的内接法和外接法的比较 2.两种电路的选择 (1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法.简单概括为“大内偏大，小外偏小”. (2)临界值计算法 Rx时，用电流表外接法； Rx 时，用电流表内接法. (3)实验试探法：按图示接好电路，让电压表一根接线柱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. 三、实验器材 ????? 【热点难点全析】 一、实验步骤 2.电路连接：按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路. 3.长度测量：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.U、I测量：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，闭合开关S，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，记入表格内，断开开关S. 5.拆去实验线路，整理好实验器材. 【例1】(2011·江门模拟)在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率. (1)从图中读出金属丝的直径为______mm. (2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材： A.电压表0～3 V，内阻10 kΩ B.电压表0～15 V，内阻50 kΩ C.电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω D.电流表0～3 A，内阻0.01 Ω E.滑动变阻器，0～10 Ω F.滑动变阻器，0～100 Ω ①要求较准确地测出其阻值，电压表应选____，电流表应选_____，滑动变阻器应选______.(填序号) ②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误. 错误1_______________________________________ 错误2_______________________________________ 【答案】(1)0.680(或0.6