高考物理一轮复习-实验七-测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器).ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,实验七：测定金属的电阻率,(同时练习使用螺旋测微器),1.实验目的,(1)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.,(2)掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法.,(3)会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率.,2.实验原理,欧姆定律和电阻定律，用毫米刻度尺测一段金属丝的长度,l,，用螺旋测微器测导线的直径,d,，用伏安法测导线的电阻,R,，,(1)伏安法测电阻,电流表的内接法和外接法的比较,两种电路的选择,a.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,R,x,较小，宜采用电流表外接法；若,R,x,较大，,宜采用电流表内接法.简单概括为“大内偏大，小外偏小”.,b.临界值计算法：,c.实验试探法：按如图 S7-1 所示接好电路，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,.,图 S7-1,项目,限流接法,分压接法,对比说明,电路图,串、并联,关系不同,负载,R,上电压,调节范围,0,U,E,分压电路调节范围大,负载,R,上电流,调节范围,分压电路调节范,围大,闭合,S,前触头,位置,b,端,a,端,都是为保护电路,元件,(2)分压法和限流法,滑动变阻器两种接法的对比,分压和限流电路的选择原则,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)，此时，则必须选用分压式电路.,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范围不够大，此时，应用分压式电路.,3.实验器材,电压表,电流表,被测金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、_、,_、直流电源、开关、滑动变阻器、导线等.,4.实验步骤,(1)用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测,一次直径，求出其平均值,d,.,图 S7-2,(2)依照电路图(如图 S7-2 所示)用导线将器材连好，将滑动,变阻器的阻,值调至最大,.,(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的长度，,即有效长度，反复测量 3 次，求出其平均值,l,.,(4)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值和电压值，记入记录表,格内；断开开关 S，求出导线电阻,R,的平均值.,(5)将测得的,R,、,l,、,d,值代入电阻率计算公式,计算出金属导线的电阻率.,(6)拆去实验线路，整理好实验器材.,5.数据处理,求,R,的平均值可用两种方法：第一种是用,R,U,/,I,算出各次,的测量值，再取平均值；第二种方法是用,图象法,(,U,-,I,图线)来求,出.若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，,连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏,离较远的点可以不予考虑,.,考点,1,螺旋测,微器和游标卡尺,1.螺旋测微器的构造及读数,：,(1)螺旋测微器的构造：如图 S7-3 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 U 形框架,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,B,上.,图 S7-3,(2)螺旋测微器的原理：测微螺杆,P,与固定刻度,B,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，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数(或半整数)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)可动刻度数(估读一,位)0.01(毫米).,固定刻度读数：半刻度线露出则固定刻度数应为.,5 mm，没露出则为mm.表示固定刻度水平线下,面的刻,度数,.,可动刻度要估读，小数点后应保留三位有效数字.,2.游标卡尺：,(1)构造：如图 S7-4 所示，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,.,图 S7-4,(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分别为 10、20、50 刻度，可准确到 0.1 mm、,0.05 mm、0.02 mm，如下表所示：,刻度格数,(,分度,),刻度总,长度,每小格与,1 mm,的差值,精确度,(,可准确到,),10,9 mm,0.1 mm,0.1 mm,20,19 mm,0.05 mm,0.05 mm,50,49 mm,0.02 mm,0.02 mm,(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.,【典题,1,】,某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一,圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图 S7-5 甲和乙所示.该工,件的直径为_cm，高度为_mm.,甲,乙,图,S7-5,解析：,20 分度游标卡尺的精确度为 0.05 mm，主尺读数为,12 mm，游标尺读数为 100.05 mm0.50 mm，游标卡尺的读,数为 12.50 mm1.250 cm.,螺旋测微器读数：固定刻度读数可动刻度读数6.5 mm,35.00.01 mm6.850 mm.,答案：,1.250,6.850,方法技巧：,游标卡尺的读数方法：,“,三看,”,(1)第一看,精确度；,(2),第二看,游标尺上的,0 刻度线位置，区分零刻度与标,尺,最前端；,(3),第三看,游标尺的哪条,(,第,n,条，第,1,条记为,0)刻度线与,主尺上的刻度线对齐,.,考点,2,内接法与外接法的误差分析,甲,乙,图,S7-6,解析：,根据串、并联电路的特点解题.根据题意知,答案：,R,x,1,大于,小于,电压表的分流作用较显著，故,R,x,1,更接近待测电阻的真实值,.,题图甲的测量值是,R,x,与,R,A,串联的电阻阻值，故,R,x,1,R,x,真,；题图乙的测量值是,R,x,与,R,V,并联的电阻阻值，故,R,x,2,断开,S,2,，调节电阻箱,R,0,使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大，此时,R,0,两端的电压大于电压表的半偏电压，故,R,V,R,V,