2、实验测定金属的电阻率.pptVIP

* 第4讲 测定金属的电阻率 一、实验原理 1．螺旋测微器的读数原理． (1)螺旋测微器的测微螺杆和与之连接的螺纹螺距是0.5mm，即旋转一周测微螺杆就前进或后退0.5mm.再把旋转圆周分成50格，每一小格表示0.01mm.每转动一格则测微螺杆就前进或后退0.01mm，故螺旋测微器的精度就是0.01mm，读数时，误差出现在小数点后第三位，即毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又称千分尺． (2)读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出．方法是：当对齐固定刻度中间横线的可动刻度数为n(要估读)时，其小数部分为0.01 ×nmm或0.5＋0.01×nmm，在这里，前者未露出半毫米刻度线，后者是已露半毫米刻度线，对此须特别小心． 1．在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为______mm. 0.617(0.616～0.619均可) 2．电阻率的测定原理． (1)把金属丝接入电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，利用R＝U/I，得到金属丝的电阻． (2)用米尺量得金属丝的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S. (3)利用电阻定律R＝ρl/S，得出金属丝电阻率的公式ρ＝RS/l. 二、实验器材 毫米刻度尺，螺旋测微器，直流电流表和直流电压表，滑动变阻器(阻值范围0～50Ω)，电池组，电键，被测金属丝，导线若干． 三、实验步骤 1．求导线横截面积S，在准备好的金属丝上三个不同位置用螺旋测微器各测一次直径，求出其平均值d，S＝4(πd2). 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的金属丝长度(即有效长度)，反复测量三次，求出平均值l. 3．按照原理图(如图所示)连好用伏安法测电阻的实验电路． 4．把滑动变阻器调到接入电路中的电阻值最大的位置，检查无误后，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录在表格中，断开S，求出导线电阻R的平均值． 5．数据处理：将记录的数据R、l、d的值，代入电阻率计算公式 6．整理仪器. 一、实验注意事项 1．螺旋测微器的使用． (1)测量前须校对零点：先使小砧与测微螺杆并拢，观察可动刻度零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合， 以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是否重合，不重合时，用存放螺旋测微器盒中的工具调节，直到完全重合为止． (2)在使用时，测微螺杆快要接近被测物体时，要停止使用主旋，改用微调旋钮． (3)螺旋测微器的读数要有估算值，如用毫米来作单位，其所读的数在小数点后要保留三位．这一点常出现错误，切记． (4)为防止在读数时出现大的差错，因此，在读数前要先估计大概读数值，若发现最后读数与开始估读数相差较大，就迅速检查，如半毫米刻度线是否露出． 2．测量金属的电阻率． (1)为了方便，直径应在导线连入电路前测量，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行． (2)被测金属丝的电阻值较小，须采用电流表外接法． (3)电键S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大．　　　　　 (4)电流不宜太大，通电时间不宜太长，否则金属丝将要发热，温度升高，导致电阻率变大，造成误差． (5)为了准确求出R的平均值，应多次测量作出U—I图像，利用图像求电阻． 二、实验误差分析 1．直径测量和长度测量造成的误差． 2．测量电路中电流表及电压表的读数及对电阻测量的影响引起的误差． 由于本实验采用电流表外接法，所以R测R真，由ρ＝RS/l可知，由此引起的误差会使ρ测偏小． 【例题与练习】 1、“测定金属的电阻率”实验中，以下操作中错误的是 A．用米尺量出金属丝的全长三次，算出其平均值 B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C．用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值 D．实验中应保持金属丝的温度不变 2．如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路．以下分析正确的是 A．此接法的测量值大于真实值 B．此接法的测量值小于真实值 C．此接法要求待测电阻小于电流表内阻 D．开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端 题型 实验原理及实验器材的考查 【例1】　在“测定金属的电阻率”的实验中，如提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1mm，长度约为80cm，阻值约为3Ω.使用的电压表有3V(内阻约为3 kΩ)和15V(内阻约15 kΩ)两个量程，电流表有0.6A(内阻约为0.1Ω)和3A(内阻约为0.02Ω)两个量程．供限流用的滑动变阻器有A：0～10Ω；B：0～100Ω；C：0～1500Ω三种．可供选择的实验电路图有①、②两种．用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则 (1)螺旋测微器的示数是_____mm.