测定金属电阻率.pptVIP

1．会使用游标卡尺和螺旋测微器．　 2. 学会逻辑推理探究导体的电阻与导体长度、横截面积的关系．　 3. 知道测定金属丝的电阻率的步骤和误差分析．　 4. 知道测电阻的一般方法及误差分析．　 【实验目的】　 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，并进一步探究决定导线电阻的因素．　 【实验原理】　 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)＝____________(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋____________(估读一位)×0.01(mm)． 2. 游标卡尺　 (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(如图所示)．　 (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： 3. 伏安法测电阻　 (1) 电流表的内接法和外接法的比较. ③ 实验试探法：按图接好电路，让电压表的一根接线柱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．　 4. 滑动变阻器的限流式接法和分压式接法　 (1) 两种接法比较. 由上表可以看出：滑动变阻器的分压式接法中，电压和电流的调节范围大，限流式接法较节能．　 (2) 两种接法的选择．　 (Ⅰ) 选择 不同接法　 的原则 (Ⅱ) 两种接法的适用条件．　 ① 限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)．　 ② 分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)．　 ③ 如果R很小，限流式接法中滑动变阻器分得电压较大，调节范围也比较大．R很大时，分压式接法中R几乎不影响电压的分配，滑片移动时，电压变化接近线性关系，便于调节．　 a. 若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式接法．　 b. 若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化不明显，此时，应改用分压式接法．　 c. 若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式接法．　 d. 两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低．　 【实验器材】　 ① 金属丝　② ____________　③ 电流表　④ 电压表　⑤ 直流电源　⑥____________　⑦ 开关一个　⑧ 导线若干　⑨ 刻度尺．　 【实验步骤】　 1. 用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出金属丝的横截面积S＝________.　 2. 将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.　 3. 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，把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值________的位置．　 【注意事项】　 1. 本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法．　 2. 实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端．　 3. 测量被测金属丝的有效长度，是指测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值．