高中物理 第二章 恒定电流 2_2 实验:测量金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)课件 新人教版选修3-1
23页1、实验:测量金属的电阻率(练习使用螺旋测微器),一、实验目的 学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。 二、实验原理 1.螺旋测微器的读数原理 (1)构造及原理:如图所示,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0.5 mm,可动刻度分成50等份,每一等份表示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之间的夹缝中,再顺时针旋转旋钮D,F快要接触被测物时,要停止使用旋钮D,改用微调旋钮D,直到听到“咔、咔”声。 (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: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。 在读数时注意半毫米刻度线是否已露出。,三、实验器材 螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器。 四、实验步骤 1.
2、测直径:用螺旋测微器在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径,并记录。 2.量长度:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量3次,并记录。 3.连电路:按原理图所示的电路图连接实验电路。 4.求电阻:把滑动变阻器的滑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。 5.拆除实验电路,整理好实验器材。,五、数据处理,导线的横截面积S= (公式)= (代入数据) = m2。,所测金属的电阻率= (公式)= (代入数据) = m。,【注意事项】 (1)因一般金属丝电阻较小,为了减少实验的系统误差,必须选择电流表外接法。 (2)本实验若用限流式接法,在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态。 (3)测量l时应测接入电路中的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度);在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d。 (4)电流不宜过大(电流表用00.6 A量程),通电时间不宜太长,以免电阻率因温度升高而变化。 【实验误差来源及分析】 (1)直径测量。 (2)
3、长度测量。 (3)电路中电流表及电压表内阻对电阻测量的影响。 (4)通电电流大小,时间长短,致使电阻丝发热,电阻率随之变化。,一、实验原理与操作 【例题1】在“探究电阻与长度、横截面积的关系”的实验中,用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,金属丝的匝数为30,用刻度尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5 ,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系。,(1)从图中读出金属丝的直径为 mm。 (2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材: A.电压表03 V,内阻约10 k B.电压表015 V,内阻约50 k C.电流表00.6 A,内阻约0.05 D.电流表03 A,内阻约0.01 E.滑动变阻器,010 F.滑动变阻器,0100 要求较准确地测出其阻值,电压表应选 ,电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(填序号),解析:(1)从图中可读出紧密绕制的金属丝的宽度为2.53 cm,故直径为 0.084 3 cm=0.843 mm(0.8410.848均可)。 (2)因为两节干电池的电动势是3 V,用3 V量程的电压表A;因为金属丝的
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