《测定金属的电阻率优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《测定金属的电阻率优秀PPT.ppt（25页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、测定金属的电阻率你现在浏览的是第一页，共25页一、一、实验实验目的目的1掌握掌握电电流表、流表、电压电压表和滑表和滑动变动变阻器的使用方法及阻器的使用方法及电电流表和流表和电压电压表表的的读读数方法数方法2掌握螺旋掌握螺旋测测微器及游微器及游标标卡尺的原理及卡尺的原理及读读数方法数方法3会用伏安法会用伏安法测电测电阻，阻，进进一步一步测测定金属的定金属的电电阻率阻率你现在浏览的是第二页，共25页三、三、实验实验器材器材毫米刻度尺，螺旋毫米刻度尺，螺旋测测微器，直流微器，直流电电流表和直流流表和直流电压电压表，滑表，滑动变动变阻器阻器(阻阻值值范范围围050)，电电池池组组，开关，被，开关，被测
2、测金属金属丝丝，导线导线若干若干四、螺旋四、螺旋测测微器的构造、原理及微器的构造、原理及读读数数1螺旋测微器的构造螺旋测微器的构造如如图图所示是常用的螺旋所示是常用的螺旋测测微器它的微器它的测测砧砧A和固定刻度和固定刻度S固定在尺架固定在尺架F上旋上旋钮钮K、微、微调调旋旋钮钮K和可和可动动刻度刻度H、测测微螺杆微螺杆P连连在一起，通在一起，通过过精密螺精密螺纹纹套在套在S上上你现在浏览的是第三页，共25页2螺旋测微器的原理螺旋测微器的原理测微螺杆测微螺杆P与固定刻度与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮，即旋钮K每旋每旋转一周，转一周，P前进或后退前进或
3、后退0.5 mm，而可动刻度，而可动刻度H上的刻度为上的刻度为50等份，每转动一小等份，每转动一小格，格，P前进或后退前进或后退0.01 mm.即螺旋测微器的精确度为即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫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米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺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，小数部分由可测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出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)(注意半毫米刻注意半毫米刻线线是否露出是否露出)可可动动刻度数刻度数(估估读读一一
4、位位)0.01(毫米毫米)如如图图所示，固定刻度示数所示，固定刻度示数为为2.0 mm，不足半毫米的从可，不足半毫米的从可动动刻度上刻度上读读的示的示数数为为15.0，最后的，最后的读读数数为为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.你现在浏览的是第四页，共25页五、游五、游标标卡尺卡尺1构造：构造：如如图图所示，主尺、游所示，主尺、游标标尺尺(主尺和游主尺和游标标尺上各有一个内外尺上各有一个内外测测量爪量爪)，游，游标标尺上尺上还还有一个深度尺，尺身上有一个深度尺，尺身上还还有一个有一个紧紧固螺固螺钉钉2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
5、径3原理原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成：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常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、个的、20个的、个的、50个的，见下表：个的，见下表：你现在浏览的是第五页，共25页4.读数读数：若用：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，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表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的
6、格数，则记录结果表达为尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(xK精确度精确度)mm.你现在浏览的是第六页，共25页六、伏安法六、伏安法测电测电阻阻1电流表的内接法和外接法的比较电流表的内接法和外接法的比较你现在浏览的是第七页，共25页你现在浏览的是第八页，共25页你现在浏览的是第九页，共25页九、注意事九、注意事项项1螺旋测微器的使用螺旋测微器的使用(1)测测量前量前须须校校对对零点：先使零点：先使测测砧砧A与与测测微螺杆微螺杆P并并拢拢，观观察可察可动动刻度零刻刻度零刻度度线线与固定刻度的与固定刻度的轴轴向向线线是否重合，以及可是否重合，以及可动动刻度的刻度的边缘边缘与固定刻度的零
7、与固定刻度的零刻度刻度线线是否重合，不重合是否重合，不重合时时，用存放在螺旋，用存放在螺旋测测微器盒中的工具微器盒中的工具调节调节，直到，直到完全重合完全重合为为止止(2)测测量量时时，当，当测测微螺杆微螺杆P将要接触被将要接触被测测物体物体时时，要停止使用旋，要停止使用旋钮钮K，改，改用微用微调调旋旋钮钮K，以避免，以避免P和被和被测测物体物体间产间产生生过过大的大的压压力力这样这样，既可以保，既可以保护护仪仪器，又能保器，又能保证测证测量量结结果准确当听到果准确当听到“咔咔、咔咔”声后，停止声后，停止转动转动，即可，即可读读数数(3)螺旋螺旋测测微器微器应应估估读读一位，即以一位，即以mm
8、作作单单位，位，应读应读到小数点后面第三位到小数点后面第三位(4)为为防止防止读读出的数据出出的数据出现现差差错错，可在，可在读读数前估数前估计计大概大概读读数数值值，若，若发现发现最后最后读读数数与开始估与开始估计计数数值值相差相差较较大，立即大，立即检查检查出出错错原因，如半毫米刻原因，如半毫米刻线线是否露出是否露出你现在浏览的是第十页，共25页2测定金属的电阻率测定金属的电阻率(1)为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行，测量待测导线接入电的长度，应该在连入电路之
9、后在拉直的情况下进行，测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度路的两个端点之间的长度(2)本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法(3)开关开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大(4)电流不宜太大电流不宜太大(电流表用电流表用00.6 A量程量程)，通电时间不宜太长，以免金属，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大(5)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、实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电
10、流表、待测金属丝、滑动变阻器连成干路，然后再把电压表并联在待测金属丝待测金属丝、滑动变阻器连成干路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端的两端你现在浏览的是第十一页，共25页你现在浏览的是第十二页，共25页1等效替换法等效替换法连接电路如图所示，连接电路如图所示，R为电阻箱，为电阻箱，Rx为待测电阻，通为待测电阻，通过调节电阻箱过调节电阻箱R，使单刀双掷开关使单刀双掷开关S分别接分别接1和和2时，时，电电流表中的电流示数相同，则表明流表中的电流示数相同，则表明RxR，即可测出，即可测出Rx.你现在浏览的是第十三页，共25页器材的器材的选选取和取和实实物物图图的的连连接接 例例1(2012年广州
11、模拟年广州模拟)在在“测测定金属定金属丝电丝电阻率阻率”实验实验中，若粗估金属中，若粗估金属丝丝的的电电阻阻Rx约为约为3，为为尽可能减小尽可能减小误误差，要求金属差，要求金属丝发热丝发热功率功率P0.75 W，备备有的有的部分部分仪仪器有：器有：(1)实验实验中用螺旋中用螺旋测测微器微器测测量量导线导线直径直径时时，可估，可估读读到到_mm，用毫米刻度，用毫米刻度尺尺测测量量导线长导线长度度时时，可估，可估读读到到_mm；(2)下述器材中下述器材中应选应选用的是用的是_(用字母代替用字母代替)；A6 V电电池池组组B电电流表流表(00.6 A，内阻，内阻0.5)C电电流表流表(03 A，内阻
12、，内阻0.01)D电压电压表表(03 V，内阻，内阻1 k)你现在浏览的是第十四页，共25页E电压电压表表(015 V，内阻，内阻5 k)F滑滑动变动变阻器阻器(0100，额额定定电电流流1 A)G滑滑动变动变阻器阻器(020，额额定定电电流流1 A)(3)在框内画出在框内画出电电路路图图；(4)在下在下图图中，将各器材中，将各器材连连成成实验电实验电路路你现在浏览的是第十五页，共25页你现在浏览的是第十六页，共25页答案答案(1)0.0010.1(2)A、B、D、G(3)(4)见见解析解析图图你现在浏览的是第十七页，共25页实验实验数据的数据的处处理理例例2某实验小组利用实验室提供的器材探究
13、一种金属丝的电阻率，所某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率，所用器材包括：输出电压为用器材包括：输出电压为3 V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器微器(千分尺千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等、米尺、电阻箱、开关和导线等(1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动请根据现有器材，设计实夹一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图验电路，并连接电路实物图(如图甲如图甲
14、)你现在浏览的是第十八页，共25页(2)实验实验的主要步的主要步骤骤如下：如下：正确正确连连接接电电路，路，设设定定电电阻箱的阻阻箱的阻值值，开启，开启电电源，合上开关；源，合上开关；读读出出电电流表的示数，流表的示数，记录记录金属金属夹夹的位置；的位置；断开开关，断开开关，_，合上开关，重复，合上开关，重复的操作的操作(3)该该小小组测组测得得电电流与金属流与金属丝丝接入接入长长度关系的数据，并据此度关系的数据，并据此绘绘出了出了图图乙的关乙的关系系图线图线，其斜率，其斜率为为_A1m1(保留三位有效数字保留三位有效数字)；图线纵轴图线纵轴截距截距与与电电源源电动势电动势的乘的乘积积代表了代
15、表了_的的电电阻之和阻之和(4)他他们们使用螺旋使用螺旋测测微器微器测测量金属量金属丝丝的直径，示数如的直径，示数如图图丙所示金属丙所示金属丝丝的的直径是直径是_图图乙中乙中图线图线的斜率、的斜率、电电源源电动势电动势和金属和金属丝丝横截面横截面积积的的乘乘积积代表的物理量是代表的物理量是_，其数，其数值值和和单单位位为为_(保留三位有效数保留三位有效数字字)你现在浏览的是第十九页，共25页解析解析本题考查学生对测定电阻率实验的了解和基本仪器的使用，本题考查学生对测定电阻率实验的了解和基本仪器的使用，考查实验数据的处理、数字运算和实验误差的理解，考查分析能力、考查实验数据的处理、数字运算和实验
16、误差的理解，考查分析能力、实验与探究能力实验与探究能力(1)实物图连接如图：实物图连接如图：你现在浏览的是第二十页，共25页你现在浏览的是第二十一页，共25页答案答案(1)实物连接见解析图实物连接见解析图(2)改变金属丝上金属夹的位置改变金属丝上金属夹的位置(3)10.510.6金属丝接入长度为零时全电路金属丝接入长度为零时全电路(或电阻箱和电流表或电阻箱和电流表)(4)0.198 mm0.202 mm金属丝的电阻率金属丝的电阻率989107 m(969107 m1.01107 m)你现在浏览的是第二十二页，共25页例例3有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大有一根圆台状匀质合
17、金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率小与该合金棒的电阻率、长度、长度L和两底面直径和两底面直径d、D有关他进行了如下实验：有关他进行了如下实验：你现在浏览的是第二十三页，共25页(1)用游用游标标卡尺卡尺测测量合金棒的两底面直径量合金棒的两底面直径d、D和和长长度度L.图图乙中游乙中游标标卡尺卡尺(游游标标尺上有尺上有20个等分刻度个等分刻度)的的读读数数L_cm.(2)测测量量该该合金棒合金棒电电阻的阻的实实物物电电路如路如图图丙所示丙所示(相关器材的参数已在相关器材的参数已在图图中中标标出出)该该合金棒的合金棒的电电阻阻约为约为几个欧姆几个欧姆图图中有一中有一处连处连接不当的接不当的导线导线是是_(用用标标注在注在导线导线旁的数字表示旁的数字表示)(3)改正改正电电路后，通路后，通过实验测过实验测得合金棒的得合金棒的电电阻阻R6.72，根据，根据电电阻定阻定律律计计算算电电阻率阻率为为、长为长为L、直径分、直径分别为别为d和和D的的圆圆柱状合金棒的柱状合金棒的电电阻分阻分别为别为Rd13.3、RD3.38.他他发现发现：在：在误误差允差允许许范范围围内，内，电电阻阻R满满足足R2RdRD，由此推断，由此推断该圆该圆台状合金棒的台状合金棒的电电阻阻R_.(用用、L、d、D表示表示)你现在浏览的是第二十四页，共25页你现在浏览的是第二十五页，共25页