《第八章 实验八 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第八章 实验八 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器).ppt（50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、实验八实验八测定金测定金属的电属的电阻率阻率(同时同时练习使练习使用螺旋用螺旋测微器测微器)实验理论指导实验理论指导考情案例导析考情案例导析知能演练提升知能演练提升返回返回返回返回（1）掌握螺旋测微器的原理及读数方法。）掌握螺旋测微器的原理及读数方法。（2）掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流）掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。表和电压表的读数方法。（3）会用伏安法测电阻，并能测定金属丝的电阻率。）会用伏安法测电阻，并能测定金属丝的电阻率。返回返回1螺旋测微器的构造原理及读数螺旋测微器的构造原理及读数(1)螺旋测微器的构造：螺旋测微器的构造：图实图实
2、81返回返回如图实如图实81所示是常用的螺旋测微器。它的小砧所示是常用的螺旋测微器。它的小砧A和固和固定刻度定刻度S固定在框架固定在框架F上。旋钮上。旋钮K、微调旋钮、微调旋钮K和可动刻度和可动刻度H、测微螺杆、测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套在连在一起，通过精密螺纹套在S上。上。返回返回(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0.5mm，即旋钮，即旋钮K每旋转一周，每旋转一周，P前进或后退前进或后退0.5mm，而，而可动刻度可动刻度H上的刻度为上的刻度为50等份，每转动一小格，等份，每转动一小格，P前进前
3、进或后退或后退0.01mm，即螺旋测微器的精确度为，即螺旋测微器的精确度为0.01mm。读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。器又叫千分尺。返回返回(3)读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。读出，小数部分由可动刻度读出。测量值测量值(mm)固定刻度数固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是注意半毫米刻度线是否露出否露出)可动刻度数可动刻度数(估读一位估读一位)0.01(mm)。返回返回2伏安法测电阻伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较
4、：电流表的内接法和外接法的比较：内接法内接法外接法外接法电电路路图图误误差差原因原因电电流表分流表分压压U测测UxUA电压电压表分流表分流I测测IxIV返回返回返回返回(2)两种电路的选择：两种电路的选择：阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外较小，宜采用电流表外接法；若接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括较大，宜采用电流表内接法。简单概括为为“大内偏大，小外偏小大内偏大，小外偏小”。返回返回(2)两种电路的选择：两种电路的选择：阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、
5、阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外较小，宜采用电流表外接法；若接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括较大，宜采用电流表内接法。简单概括为为“大内偏大，小外偏小大内偏大，小外偏小”。返回返回试触法：如图实试触法：如图实82所示，将电所示，将电压表分别接在压表分别接在a、c和和b、c两点间时，两点间时，若电流表示数变化较大，说明电压表若电流表示数变化较大，说明电压表图实图实82分流较大，应选用内接法，若电压表示数变化较大，则选分流较大，应选用内接法，若电压表示数变化较大，则选用外接法。用外接法。返回返回返回返回返回
6、返回被测金属丝，螺旋测微器，毫米刻度尺，电池组，被测金属丝，螺旋测微器，毫米刻度尺，电池组，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干。电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干。返回返回返回返回(3)按照原理图连好用伏安法测电阻的实验电路。按照原理图连好用伏安法测电阻的实验电路。(4)把滑动变阻器调到接入电路中的电阻值最大的位置，检把滑动变阻器调到接入电路中的电阻值最大的位置，检查无误后，闭合开关查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑动片的位置，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流值和电压值记录在表格中，断开读出几组相应的电流值和电压值记录在表格中，断开S，求出导线电阻求出导线电阻
7、Rx的平均值。的平均值。(5)整理仪器。整理仪器。返回返回返回返回1螺旋测微器的使用螺旋测微器的使用(1)测量前须校对零点：先使测砧测量前须校对零点：先使测砧A与测微螺杆与测微螺杆P并拢，观并拢，观察可动刻度零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合，以察可动刻度零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是否重合，不及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是否重合，不重合时，用存放在螺旋测微器盒中的工具调节，直到完重合时，用存放在螺旋测微器盒中的工具调节，直到完全重合为止。全重合为止。返回返回(2)测量时，当测微螺杆测量时，当测微螺杆P将要接触被测物体时，要停止使将要接触被
8、测物体时，要停止使用旋钮用旋钮K，改用微调旋钮，改用微调旋钮K，以避免，以避免P和被测物体间产和被测物体间产生过大的压力。这样，既可以保护仪器，又能保证测生过大的压力。这样，既可以保护仪器，又能保证测量结果准确。当听到量结果准确。当听到“咔、咔咔、咔”声后，停止转动，即声后，停止转动，即可读数。可读数。返回返回(3)螺旋测微器应估读一位，即以螺旋测微器应估读一位，即以mm作单位，应读到小作单位，应读到小数点后面第三位。数点后面第三位。(4)为防止读出的数据出现差错，可在读数前估计大概读为防止读出的数据出现差错，可在读数前估计大概读数值，若发现最后读数与开始估计数值相差较大，立数值，若发现最后读
9、数与开始估计数值相差较大，立即检查出错原因，如半毫米刻线是否露出。即检查出错原因，如半毫米刻线是否露出。返回返回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路的两个端点之的情况下进行，测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度。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。外接法。(3)开关开关S闭合前，滑动变阻器的阻
10、值要调至最大。闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大。返回返回(4)电流不宜太大电流不宜太大(电流表用电流表用00.6A量程量程)，通电时间不宜，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太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大。中变大。(5)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、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、待测金属丝、滑动变阻器连成干路，开关、电流表、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的两端。然后再把电压表并联在待测金属丝的两端。返回返回返回返回在本实验中，由于电表内电阻的影响，从而使金属在本实验中，
11、由于电表内电阻的影响，从而使金属导线电阻测量值偏小，可以改进实验电路，消除由于电导线电阻测量值偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而带来的实验误差。表内阻的影响而带来的实验误差。返回返回1等效替换法等效替换法连接电路如图实连接电路如图实83所示，所示，R为电阻箱，为电阻箱，Rx为待测电阻，通过为待测电阻，通过调节电阻箱调节电阻箱R，使单刀双掷开关，使单刀双掷开关图实图实83S分别接分别接1和和2时，电流表中的电流示数相同，则表明时，电流表中的电流示数相同，则表明RxR，即可测出，即可测出Rx。返回返回返回返回返回返回例例1(2011天津高考天津高考)某同学测量阻值约为某同学测量阻值约
12、为25k的电阻的电阻Rx，现备有下列器材：，现备有下列器材：A电流表电流表(量程量程100A，内阻约，内阻约2k)；B电流表电流表(量程量程500A，内阻约，内阻约300)；C电压表电压表(量程量程15V，内阻约，内阻约100k)；返回返回D电压表电压表(量程量程50V，内阻约，内阻约500k)；E直流电源直流电源(20V，允许最大电流，允许最大电流1A)；F滑动变阻器滑动变阻器(最大阻值最大阻值1k，额定功率，额定功率1W)；G电键和导线若干。电键和导线若干。返回返回电流表应选电流表应选_，电压表应选，电压表应选_。(填字母代号填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利该
13、同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：指出电路在接线上存在的问题：图实图实85返回返回_；_。返回返回返回返回答案答案BC电流表应采用内接的方法电流表应采用内接的方法滑动变阻器应采用分压式的接法滑动变阻器应采用分压式的接法返回返回例例2用伏安法测量电阻阻值用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率，并求出电阻率。某同学。某同学所用实验电路如图实所用实验电路如图实86所示。给定电压表、电流表、所示。给定电压表、电流表、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。滑动
14、变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。(1)待测电阻是一均匀材料制成的金属丝待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形横截面为圆形)，用直尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别用直尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图实如图实87甲、乙所示。甲、乙所示。返回返回图实图实86由图可知其长度为由图可知其长度为_cm，直径为，直径为_mm。返回返回甲甲乙乙图实图实87返回返回(2)闭合电键后，发现电流表示数为零、电压表示数与电闭合电键后，发现电流表示数为零、电压表示数与电源电动势相同，则发生故障的是源电动势相同，则发生故障的是_(填填“待待测金属丝测金属丝”“滑动变阻器滑动
15、变阻器”或或“电键电键”)。(3)对照电路的实物连接画出正确的电路图。对照电路的实物连接画出正确的电路图。(4)图实图实88中的中的6个点表示实验中测得的个点表示实验中测得的6组电流组电流I、电、电压压U的值，请在图中作出的值，请在图中作出UI图线。图线。返回返回图实图实88(5)求出的电阻值求出的电阻值R_(保留保留3位有效数字位有效数字)。(6)请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式_。返回返回解析解析(1)直尺的读数为直尺的读数为59.40cm。螺旋测微器的读数为：。螺旋测微器的读数为：0.434mm。(2)电流表示数为零，说明出现断路，电压表示
16、数与电源电流表示数为零，说明出现断路，电压表示数与电源电动势相同，说明待测金属丝发生断路。电动势相同，说明待测金属丝发生断路。(3)电路图如图所示。电路图如图所示。返回返回(4)作作UI直线，舍去左起第直线，舍去左起第2点，其余点，其余5个点尽量靠近直个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧。线且均匀分布在直线两侧。返回返回返回返回例例3碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀一层碳膜。己知某碳膜电阻阻值约为一层碳膜。己知某碳膜电阻阻值约为10，其结构如图实，其结构如图实89所示，现通过所示，现通过图实图实89实验测定碳膜厚度，备用器材如下：实验测定碳膜厚度，备用器材如下：A电流表
17、电流表(量程量程00.6A，内阻约，内阻约0.2)B电流表电流表(量程量程03A，内阻约，内阻约0.03)C电压表电压表(量程量程03V，内阻约，内阻约30k)返回返回D电压表电压表(量程量程015V，内阻约，内阻约150k)E滑动变阻器滑动变阻器(最大值为最大值为2)F滑动变阻器滑动变阻器(最大值为最大值为20)G滑动变阻器滑动变阻器(最大值为最大值为200)H学生电源学生电源(4V)I螺旋测微器螺旋测微器J游标卡尺游标卡尺返回返回实验主要步骤：实验主要步骤：(1)用伏安法较准确地测量电阻的阻值。电流表选用伏安法较准确地测量电阻的阻值。电流表选_，电压表选电压表选_，滑动变阻器选，滑动变阻器选_。(填标号填标号)(2)在虚框中画出电路图。在虚框中画出电路图。(3)若测得电阻值为若测得电阻值为R，该材料的电阻率为，该材料的电阻率为，则碳膜厚度的表，则碳膜厚度的表达式为：达式为：d_(用用R、D、L、表示表示)。返回返回返回返回(2)被测电阻为小电阻，故电路采用电流被测电阻为小电阻，故电路采用电流表外接法；电路无特殊要求，可采用限表外接法；电路无特殊要求，可采用限流法接入滑动变阻器。电路如图所示。流法接入滑动变阻器。电路如图所示。返回返回返回返回点击此图片进入点击此图片进入“知能演练提升知能演练提升”