2013年高考一轮：第8章实验八测定金属的电阻率.pptVIP

;三、实验器材 被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。 四、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 如图实－8－2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。;图实－8－2 ;(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) 如图实－8－3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。;图实－8－3 ;图实－8－4;(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。;五、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．电路连接 按如图实－8－6所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。 图实－8－6;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??，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。;八、误差分析 (1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量 是产生误差的主要来源之一。 (2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流 表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小。 (3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来 偶然误差。 (4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变 大，造成测量误差。;九、注意事项 (1)本实验中被测金属导线的电阻值较小，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、待测金属导线、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导线的两端。 (3)测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路 的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长 度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值。;(4)测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求 其平均值。 (5)闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效 电阻值最大的位置。 (6)在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜 过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。;(7)求R的平均值时可用两种方法：第一种是用R＝U/I算出 各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像(U－I图 线)来求出。若采用图像法，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。;十、实验改进 在本实验中，由于电表内电阻的影响，从而使金属导线电阻测量值偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而带来的实验误差。 1．等效替换法 ; 连接电路如图实－8－7所示，R为电 阻箱，Rx为待测电阻，通过调节电阻箱 R，使单刀双掷开关S分别接1和2时，电 流表中的电流示数相同，则表明Rx＝R，