2018版高中物理第3章从电表电路到集成电路3.7实验：测定金属的电阻率课件沪科版.pptxVIP

目标定位　1.进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计思想.2.掌握螺旋测微器的读数方法.3.掌握测定金属电阻率的实验原理、实验过程及数据处理方法．内容索引达标检测知识探究1知识探究一、螺旋测微器的读数原理1.构造及原理：如图1所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上，精密螺纹的螺距是0.5 mm，即旋钮D每转一周，测微螺杆F前进或后退 mm，可动刻度分成50等份，每一等份表示 .0.50.01 mm图12.使用方法：当A与F并拢时，可动刻度E的零点恰好跟固定刻度B的零点重合，逆时针旋转旋钮D，将测微螺杆F旋出，把被测物体放入A、F之间，再顺时针旋转旋钮D，使A、F正好接触被测物.在使用时，F快要接触被测物时，要停止使用旋钮D，改用微调旋钮D′.3.读数方法：L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×分度值.注意　(1)以毫米为单位时，小数点后面要有三位有效数字，特别是最后一位估读数字为零时，不能省略.(2)在读数时注意半毫米刻度线是否已露出.二、实验操作1.实验原理(1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R(R＝______).电路原理图如图2所示.(2)用 测出金属丝的长度L，用 测出金属丝的直径d，算出横截面积S(S＝_____). 毫米刻度尺螺旋测微器 图22.实验器材螺旋测微器、 、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、 .3.实验步骤(1)测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，并记录.(2)连电路：按如图2所示的电路图连接实验电路.(3)量长度：用 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，并记录.毫米刻度尺滑动变阻器毫米刻度尺(4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值 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触头的位置，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)拆除实验电路，整理好实验器材.4.数据处理电阻R的数值可用以下两种方法确定：(1)计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的 作为测量结果.(2)图像法：可建立I－U坐标系，将测量的U、I值描点作出图像，利用图像的 来求出电阻值R.最大平均值斜率5.实验注意事项(1)因一般金属导线电阻较小，为了减小实验的系统误差，必须选择电流表 法.(2)本实验用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值 状态.(3)测量L时应测接入电路的金属导线的 长度(即两接线柱之间的长度)；在金属导线的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d.(4)电流不宜过 (电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜 ，以免电阻率因温度升高而变化.外接最大有效大太长典型例题一、仪器的选择和电路的设计例1　在测定金属的电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)；电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；电源：E1(电源电压为3 V)；E2(电源电压为12 V)；滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图3所示，读数为__________________________mm.1.774(1.772～1.776均正确)答案解析螺旋测微器的读数为：1.5 mm＋27.4×0.01 mm＝1.774 mm.图3答案解析A1　E1　见解析图螺旋测微器的读数为：1.5 mm＋27.4×0.01 mm＝1.774 mm.(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框中完成电路原理图.在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流为0.5 A，所以电流表选A1，电源选E1即可.电路原理图如图所示.图5图4二、数据处理和实物图的连线例2　利用螺旋测微器、米尺和如图4所示的器材(其中电流表的内阻为1 Ω，电压表的内阻为5 kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率.(1)用笔画线代替导线，将图5中的器材连接成实物电路，要求连线不能交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6 V，滑动变阻器的阻值为0～20 Ω).图6答案解析见解析图由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该