优化探究高考物理一轮复习 8.3.2实验二 测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）课件.ppt

1 实验目的 1 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 二 测定金属的电阻率 同时练习使用螺旋测微器 实验基础夯实 2 实验原理 3 实验器材被测金属丝 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 4 注意事项 1 为了方便 测量直径应在金属丝连入电路前进行 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 测量待测金属丝接入电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 3 开关s闭合前 滑动变阻器的阻值要调至最大 4 电流不宜太大 电流表用0 0 6a量程 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 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 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 6 若用图象法求rx的平均值 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 典例1 在测量金属丝电阻率的实验中 可供选用的器材如下 待测电阻丝 rx 阻值约4 额定电流约0 5a 电压表 v 量程3v 内阻约3k 电流表 a1 量程0 6a 内阻约0 2 a2 量程3a 内阻约0 05 电源 e1 电动势3v 内阻不计 e2 电动势12v 内阻不计 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 仪器的选择和电路的设计 1 用螺旋测微器测量金属丝的直径 示数如图所示 读数为 mm 2 若滑动变阻器采用限流接法 为使测量尽量精确 电流表应选 电源应选 均填器材代号 在虚线框内完成电路原理图 自主解答 1 螺旋测微器的固定刻度上显示为1 5mm 小数部分由可动刻度读得为0 273mm 二者相加就是测量值 1 5mm 0 273mm 1 773mm 2 待测电阻丝的额定电流约为0 5a 为了减小实验误差 应选量程为0 6a的电流表a1 待测电阻丝的电阻约为4 额定电流约为0 5a 故由欧姆定律得额定电压约为2v 所以电源应选e1 由于待测电阻丝的电阻较小 故电流表应选外接法 电路原理图如图所示 答案 1 1 773 1 771 1 775均可 2 a1e1电路图见自主解答 典例2 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 所用的器材包括 输出电压为3v的直流稳压电源 电流表 待测金属丝 螺旋测微器 千分尺 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 并在金属丝上夹上一个小金属夹 金属夹可在金属丝上移动 请根据现有器材 设计实验电路 并在图甲上连接电路实物图 实验数据处理及实物连图 2 实验的主要步骤如下 正确连接电路 设定电阻箱的阻值 开启电源 合上开关 读出电流表的示数 记录金属夹的位置 断开开关 合上开关 重复 的操作 3 该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据 并据此绘出了图乙的关系图线 其斜率为 a 1 m 1 保留三位有效数字 图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了 的电阻之和 4 他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径 示数如图丙所示 金属丝的直径是 图乙中图线的斜率 电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是 其数值和单位为 保留三位有效数字 答案 1 如图 2 改变金属丝上金属夹的位置 3 10 5金属丝接入长度为零时全电路 或电阻箱和电流 4 0 200mm金属丝的电阻率9 89 10 7 m 典例3 2014年池州模拟 某同学测量一个圆柱体的电阻率 需要测量圆柱体的尺寸和电阻 1 分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径 某次测量的示数如图 a 和 b 所示 长度为 cm 直径为 mm 实验创新设计 2 按图 c 连接电路后 实验操作如下 将滑动变阻器r1的阻值置于最 处 填 大 或 小 将s2拨向接点1 闭合s1 调节r1 使电流表示数为i0 将电阻箱r2的阻值调至最 填 大 或 小 将s2拨向接点2 保持r1不变 调节r2 使电流表示数仍为i0 此时r2阻值为1280 3 由此可知 圆柱体的电阻为 自主解答 1 游标卡尺的精度为0 1mm 所以l 50 1 0 1 mm 5 01cm 螺旋测微器的读数为d 5 31 5 0 01 mm 5 315mm 2 为了保护电流