高中物理 第3章 从电表电路到集成电路 3_7 实验:测定金属的电阻率学案 沪科版选修3-1
7页1、我带领班子成员及全体职工,积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习,同时认真学习业务知识,全面提高了自身素质,增强职工工作积极性,杜绝了纪律松散 实验:测定金属的电阻率 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 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_ 图1 2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
2、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 图2 (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) (3)由电阻定律R_,得,求出电阻率 2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 (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IU坐标系,将测量的U、I
3、值描点作出图像,利用图像的_来求出电阻值R. 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00.6 A量程),通电时间不宜_,以免电阻率因温度升高而变化 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 ,额定电流约0.5 A); 电压表:V(量程3 V,内阻约3 k); 电流表:A1(量程0.6 A,内阻约0.2 ); A2(量程3 A,内阻约0.05 ); 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 ); 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线 图3 (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. (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),
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