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 沪科版选修3-1
22页1、第3章,学案7 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,内容索引,知识探究,达标检测,知识探究,1,一、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1,0.5,0.01 mm,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,不能省略. (2)在读数时注意半毫米刻度线是否已露出.,
2、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_).,图2,毫米刻度尺,螺旋测微器,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.,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.,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00.6 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,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.,(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(1.7721.776均正确),
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