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1、实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率(同时练习使同时练习使用螺旋测微器用螺旋测微器)实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三1实验目的实验目的实验原理实验原理实验步骤实验步骤实验器材实验器材数据处理数据处理注意事项注意事项基础再现基础再现深度思考深度思考螺旋测微器螺旋测微器游标卡尺游标卡尺实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三2 【1 1、螺旋测微器的构造、螺旋测微器的构造】如图1所示是常用的螺旋测微器它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上旋钮D、微调旋钮D和可动刻度E、测
2、微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上 图图1实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三3 【2、螺旋测微器的原理】测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F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实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三
3、4 【3 3、读数、读数】测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出,小数部小数部分由可动刻度读出分由可动刻度读出.测量值测量值(毫米毫米)固定刻度数固定刻度数(毫米毫米)(注意半毫米刻度线是否露注意半毫米刻度线是否露出出)可动刻度数可动刻度数(估读一位估读一位)0.01(毫米毫米)实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三5 【1 1、构造、构造】主尺、游标尺主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺
4、，尺身上还有一个紧固螺游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉钉(如图如图2所示所示)图图2实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三6 【2 2、原理、原理】利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成差值制成不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度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部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有度有10个的、
5、个的、20个的、个的、50个的个的.【3 3、用途、用途】测量厚度、长度、深度、内径、外径测量厚度、长度、深度、内径、外径实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三7 【4、读数读数】先从主尺上读出整毫米数，再看游标尺上哪条刻线与主尺上的某条刻线对齐再乘上精确度，二者相加即为游标卡尺的读数.实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三8 1掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法2掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流
6、表和电压表的读数方法3会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率【实验目的】实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三9【实验原理实验原理】图图4实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三10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050)、电池组、开关、被测金属丝、导线若干【实验器材】实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/
7、11 星期三11【实验步骤】1直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S .2电路连接：连接好用伏安法测电阻的实验电路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度，反复测量3次，求其平均值l.4U、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，填入记录表格内，断开开关S，求出金属导线电阻R的平均值5拆除电路，整理好实验器材实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思
8、考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三12实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三13 【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也会带来偶然误差4由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关
9、关2021/8/11 星期三141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【注意事项】实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三
10、155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00.6 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RU/I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象(UI图线)来求出若采用图象法，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实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率基础再现基础再现深度思考深度思考本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期
11、三16考点一游标卡尺、螺旋测微器的读数考点一游标卡尺、螺旋测微器的读数【例1】(1)如图11所示为一种游标卡尺，它的游标尺上有20个小的等分刻度，总长度为19 mm.用它测量某物 体长度时，游标卡尺示数如图所示，则该物体的长度 是_ cm.(2)如图12所示为使用螺旋测微器测量某金属丝直径的示意图，则该金属丝的直径为_ mm.图图11图图121.0500.260实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率课堂探究课堂探究突破考点突破考点本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三17考点二对实验的理解与应用考点二对实验的理解与应用【例2】在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量
12、金属丝直径时的刻度位置如图13所示，用米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，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率(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10 kB电压表015 V，内阻50 kC电流表00.6 A，内阻0.05 D电流表03 A，内阻0.01 E滑动变阻器010 F滑动变阻器0100 图图130.680实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率课堂探究课堂探究突破考点突破考点本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三18要求较准确地测出其阻值，电压表
13、应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_(填序号)实验中某同学的实物接线如图14所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误错误1：_；错误2：_。图图14ACE导线连接在滑动变阻器的滑片上导线连接在滑动变阻器的滑片上 采用了电流表内接法采用了电流表内接法 实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率课堂探究课堂探究突破考点突破考点本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三19考点三伏安法测电阻率考点三伏安法测电阻率(仪器选取及电路设计仪器选取及电路设计)【例3】某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材
14、：A电池组(3 V，内阻约1)B电流表A1(03 A，内阻0.012 5)C电流表A2(00.6 A，内阻约0.125)D电压表V1(03 V，内阻4 k)E电压表V2(015 V，内阻15 kF滑动变阻器R1(020，允许最大电流1 A)G滑动变阻器R2(02 000，允许最大电流0.3 A)H开关、导线若干实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率课堂探究课堂探究突破考点突破考点本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三20(1)实验时应从上述器材中选用_(填写仪器前字母代号)(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时，应采用安培表_接法，将设计的电路图画在下
15、面虚线框内(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图15，则读为_mm.(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式_.图图15ACDFH 外外0.900实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率课堂探究课堂探究突破考点突破考点本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三211(2010安徽理综21()(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18(a)所示，读数为 mm.(2)在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图(b)所示，读数为_cm.图18(a)(b)0.617(
16、0.6160.619)0.675实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率随堂训练随堂训练能力达标能力达标本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三224 2010年诺贝尔物理学奖授予两位俄裔科学家，以表彰他们在石墨烯材料开发领域的“突破性研究”石墨烯可来源于铅笔芯，某校A、B两个兴趣小组想探究铅笔芯的电阻率，他们在老师的指导下各自选取一段长为L、横截面积为S的粗细均匀的铅笔芯，根据所学知识设计了不同的方案进行如下实验：(1)A组方案：实验电路如图25所示(整根铅笔芯连在电路中)主要步骤如下，请完成相关问题：图图25实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率随堂训练随堂训练能力
17、达标能力达标本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三23a图26是该方案所用器材的实物图，图中已连好部分导线，请用笔画线代替导线将电路图补充完整图26实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率随堂训练随堂训练能力达标能力达标本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三24b实验中测出多组U、I数据；c将测量数据描在图27所示的坐标纸上请在图中完成该铅笔芯的UI图线，并根据图线求出其电阻值R_.d由求得铅笔芯的电阻率图图 27 5.0实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率随堂训练随堂训练能力达标能力达标本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三25(2)B组方
18、案：实验电路如图28所示主要步骤如下，请完成相关问题：a闭合开关S1，单刀双掷开关S2扳到“1”位置，调节变阻器R，使电压表为某一适当的读数，测量并记下金属滑环到铅笔芯左端O点的距离L1；b保持R不变，开关S2扳到“2”位置，调节电阻箱R，使电压表的读数与开关S2位于“1”位置时相同，此时电阻箱各旋钮情况如图29所示，则这段长度为L1的铅笔芯的电阻值为_.图图28图图292.8实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率随堂训练随堂训练能力达标能力达标本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三26c移动金属滑环，重复a、b步骤记下多组R、L数据，画出RL图线，求出该铅笔芯的电阻率(3)从电压表内阻对实验结果的影响考虑，较合理的方案是_组(填“A”或“B”)B实验八实验八 测定金属的电阻率测定金属的电阻率随堂训练随堂训练能力达标能力达标本本讲讲栏栏目目开开关关2021/8/11 星期三27