高考物理一轮复习 7.3 实验七 测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）课件 新课标.ppt

一 螺旋测微器 游标卡尺的使用1 螺旋测微器的构造原理及读数 1 螺旋测微器的构造如图7 3 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 测微螺杆f连在一起 通过精密螺纹套在b上 第3讲实验七测定金属的电阻率 同时练习使用螺旋测微器 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 5mm 即旋钮d每旋转一周 f前进或后退0 5mm 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 01mm 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 螺旋测微器又叫千分尺 3 读数 测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出 小数部分由可动刻度读出 测量值 mm 固定刻度数 mm 注意半毫米刻度线是否露出 可动刻度数 估读一位 0 01 mm 温馨提示螺旋测微器需要估读最后一位数字为估计数字 读数和记数时估计位为有效数字的最后一位 例如如图7 3 2所示 固定刻度示数为2 0mm 不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15 0 最后的读数为 2 0mm 15 0 0 01mm 2 150mm 2 游标卡尺 如图7 3 3所示 1 构造 主尺 游标尺 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 尺身上还有一个紧固螺钉 2 用途 测量厚度 长度 深度 内径 外径 3 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 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1mm 常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的 20个的 50个的 其读数见下表 4 读数 若用x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尺上某一刻线对齐的游标的格数 则记录结果表达为 x k 精确度 mm 温馨提示游标卡尺的读数应注意以下几点 1 看清精确度例如图7 3 4所示 易错读成11 4 0 1mm 11 40mm正确的应为11 4mm 游标卡尺不需估读 后面不能随意加零 例如图7 3 5所示易错读成10 12 0 05mm 10 6mm 正确的应为10 60mm 2 主尺上的单位应为厘米主尺上标识的1 2 3等数字通常是指厘米 读数时应将毫米和厘米分清 游标卡尺主尺上的最小刻度是1mm 例如图7 3 6所示易错读成 5 4 0 05 mm 5 20mm正确的应为 50 4 0 05 mm 50 20mm 3 区分零刻度与标尺最前端例如图7 3 7所示易错读成13 10 0 05mm 13 50mm正确读数为14 10 0 05mm 14 50mm 二 常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题 首先要弄清电表量程 即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值 然后根据表盘总的刻度数确定精确度 按照指针的实际位置进行读数即可 1 0 3v的电压表和0 3a的电流表读数方法相同 此量程下的精确度是0 1v或0 1a 看清楚指针的实际位置 读到小数点后面两位 2 对于0 15v量程的电压表 精确度是0 5v 在读数时只要求读到小数点后面一位 即读到0 1v 3 对于0 6a量程的电流表 精确度是0 02a 在读数时只要求读到小数点后面两位 这时要求 半格估读 即读到最小刻度的一半0 01a 三 伏安法测电阻 1 电流表 电压表的应用 2 伏安法测电阻的电路选择 阻值比较法 先将待测电阻的估计值与电压表 电流表的内阻进行比较 若rx较小 宜采用电流表外接法 若rx较大 宜采用电流表内接法 临界值计算法 实验试探法 按图7 3 8接好电路 让电压表接线柱p先后与a b处接触一下 如果电压表的示数有较大的变化 而电流表的示数变化不大 则可采用电流表外接法 如果电流表的示数有较大的变化 而电压表的示数变化不大 则可采用电流表内接法 四 测定金属的电阻率 注意事项 1 先测直径 再连电路 为了方便 测量直径时应在金属丝连入电路之前测量 2 电流表外接法 本实验中被测金属丝的阻值较小 故采用电流表外接法 3 电流控制 电流不宜过大 通电时间不宜过长 以免金属丝温度过高 导致电阻率在实验过程中变大 误差分析 例1 1 如图7 3 9所示的三把游标卡尺 它们的游标尺自左至右分别为9mm长10等分 19mm长20等分 49mm长50等分 它们的读数依次为 mm mm mm 2 使用螺旋测微器测量金属丝的直径 示数如图7 3 10所示 则金属丝的直径是 mm 3 图7 3 11甲用0 6a量程时 对应刻度盘上每一小格代表 a 表针的示数是 a 当使用3a量程时 对应刻度盘上每一小格代表 a 图中表针示数为 a 图7 3 11乙使用较小量程时 每小格表示 v 图中指针的示数为 v 若使用的是较大量程 则这时表盘刻度每小格表示 v 图中表针指示的是 v 4 旋钮式电阻箱如图7 3 12所示 电流从接线柱a流入 从b流出 则接入电路的电阻为 今欲将接入电路的电阻改为2087 最简单的操作方法是 若用两个这样的电阻箱 则可得到的电阻值范围为 解析 1 最上面图读数 整毫米是17 不足1毫米数是7 0 1mm 0 7mm 最后结果是17mm 0 7mm 17 7mm 中间图读数 整毫米是23 不足1毫米数是17 0 05mm 0 85mm 最后结果是23mm 0 85mm 23 85mm 最下面图读数 整毫米是3 不足1毫米数是9 0 02mm 0 18mm 最后结果是3mm 0 18mm 3 18mm 2 固定刻度示数为2 0mm 不足半毫米的从可动刻度上读的示数为15 0 最后的读数为 2 0mm 15 0 0 01mm 2 150mm 3 使用0 6a量程时 刻度盘上的每一小格为0 02a 指针的示数为0 44a 当换用3a量程时 每一小格为0 1a 指针示数为2 20a 电压表使用3v量程时 每小格表示0 1v 指针示数为1 70v 使用15v量程时 每小格为0 5v 指针示数为8 5v 4 电阻为1987 最简单的操作方法是将 1k 旋钮调到2 再将 100 旋钮调到0 每个电阻箱的最大阻值是9999 用这样两个电阻箱串联可得到的最大电阻2 9999 19998 故两个这样的电阻箱 则可得到的电阻值范围为0 19998 答案 1 17 723 853 18 2 2150 3 0 020 440 12 20 0 11 700 58 5 4 1987将 1k 旋钮调到2 再将 100 旋钮调到00 19998 1 为减小实验误差 应选用的实验器材有 填代号 2 为减小实验误差 应选用图7 3 13中 填甲或乙 为该实验的电路原理图 并按所选择的电路原理图把图7 3 14中的实物图用线连接起来 3 若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60 00cm 用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图7 3 15所示 则金属丝的直径为 mm 电阻值为 答案 1 adegh 2 乙如解析图所示 3 0 6352 4 例3 2011 课标全国卷 22 为了测量一微安表头a的内阻 某同学设计了如图7 3 16所示的电路 图中a0是标准电流表 r0和rn分别是滑动变阻器和电阻箱 s和s1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关 e是电池 完成下列实验步骤中的填空 1 将s拨向接点1 接通s1 调节 使待测表头指针偏转到适当位置 记下此时 的读数i 2 然后将s拨向接点2 调节 使 记下此时rn的读数 3 多次重复上述过程 计算rn读数的 此即为待测微安表头内阻的测量值 解析本题为用替代法测未知电流表的内阻 其实验步骤为 1 将s拨向接点1 接通s1 调节r0 使待测表头指针偏转到适当位置 记下此时标准电流表 或a0 的读数i 2 然后将s拨向接点2 调节rn 使标准电流表 或a0 的读数仍为i 记下此时rn的读数 3 多次重复上述过程 计算rn读数的平均值 此即为待测微安表头内阻的测量值 答案 1 r0标准电流表 或a0 2 rn标准电流表 或a0 的读数仍为i 3 平均值 例4 某些固体材料受到外力后除了产生形变 其电阻率也要发生变化 这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为 压阻效应 现用如图7 3 17所示的电路研究某长薄板电阻rx的压阻效应 已知rx的阻值变化范围为几欧到几十欧 实验室中有下列器材 电源e 3v 内阻约为1 电流表a1 0 6a 内阻r1 5 电流表a2 0 6a 内阻约为1 定值电阻r0 1 为了比较准确测量电阻rx 请完成电路图中虚线框内的部分 2 在电阻rx上加一个竖直向下的力f 设竖直向下为正