高考物理 实验七测定金属的电阻率复习课件 沪科版.ppt

实验七测定金属的电阻率 过程分析导引 实验典例精析 知能优化演练 实验七测定金属的电阻率 知识要点归纳 知识要点归纳 实验目的1 掌握电流表 电压表和滑动变阻器的使用方法 2 掌握螺旋测微器的使用和读数方法 3 会用伏安法测电阻 进一步测定金属的电阻率 实验原理 图7 3 1 图7 3 2 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 毫米 固定刻度数 毫米 注意半毫米刻线是否露出 可动刻度数 估读一位 0 01 毫米 3 游标卡尺的构造原理及读数 1 构造 如图7 3 3 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 图7 3 3 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的一种测量长度的工具 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 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度线对齐的游标的格数 则记录结果表达为 x k 精确度 mm 4 伏安法测电阻 1 电流表的内接法和外接法的比较 试触法若不知rx的大约阻值 可采用 试触法 将电路按图7 3 4所示连接 空出电压表的一个接头s 然后将s分别与a b接触一下 观察两表示数变化情况 图7 3 4 a 若电流表示数变化明显 说明电压表分流作用较强 即rx阻值较大 应采用 内接法 s应接b b 若电压表示数变化明显 说明电流表分压作用较强 即rx阻值较小 应采用 外接法 s应接a 5 滑动变阻器限流接法和分压接法 1 限流接法和分压接法的比较 说明 忽略电源的内阻 r0为滑动变阻器的最大值 2 关于限流接法和分压接法的选择问题 通常情况下 满足安全条件 由于限流电路耗能较小 结构连接简单 因此 优先考虑以限流接法为主 下列三种情况下 必须采用分压接法 a 要使某部分电路的电压或电流从零开始连续变化 b 采用限流接法 电路中的最小电流 电压 超过仪表量程或电阻的最大允许电流 c 滑动变阻器远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻阻值远大于滑动变阻器 实验器材毫米刻度尺 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0 50 电池组 电键 被测金属丝 导线若干 过程分析导引 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 电键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 2 螺旋测微器的使用 1 测量前须校对零点 先使小砧a与测微螺杆f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 用存放螺旋测微器盒中的工具调节 直到完全重合为止 2 测量时 当测微螺杆f将要接触被测物体时 要停止使用旋钮d 改用微调旋钮d 以避免f和被测物体间产生过大的压力 这样 既可以保护仪器 又能保证测量结果准确 当听到 咔 咔 声后 停止转动 即可读数 3 螺旋测微器应估读一位 即以mm作单位 应读到小数点后面第三位 4 为防止读出的数据出现差错 可在读数前估计大概读数值 若发现最后读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 实验典例精析 用螺旋测微器测圆柱体的直径时 示数如图7 3 5所示 此示数为 mm 用游标卡尺为50分度的卡尺 测量值可准确到0 02mm 测定某圆柱的直径时 卡尺上的示数如图7 3 6所示 可读出圆柱的直径为 mm 图7 3 5 图7 3 6 解析 螺旋测微器读数时 首先要明确其精确度为0 01mm 读取固定刻度上的数值时 要看半毫米刻度线是否露出 游标卡尺读数时应注意精确度 单位 读法为主尺读数加游标卡尺读数 对于图7 3 5 读数是 8 11 6 0 01 mm 8 116mm 对于图7 3 6 读数是 42 6 0 02 mm 42 12mm 答案 8 11642 12 2009年高考广东卷 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7 3 7甲中连接电路实物图 图7 3 7 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7 3 7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7 3 8所示 金属丝的直径是 图7 3 7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 图7 3 8 答案 1 如图7 3 9所示图7 3 9 2 改变金属丝上金属夹的位置 3 10 5 10 6金属丝接入长度为零时全电路 或电阻箱和电流表 4 0 200mm金属丝的电阻率9 69 10 7 m 1 02 10 6 m 2010年高考福建卷 如图7 3 10所示是一些准备用来测量待测电阻rx阻值的实验器材 器材及其规格列表如下 图7 3 10 为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差 实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半 而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化 请用实线代替导线 在所给的实验器材图中选择若干合适的器材 连成满足要求的测量rx阻值的电路 解析 因滑动变阻器阻值较小 调节滑动变阻器要使电表有较明显的变化 必须采用分压式连接 本题还要求电表的读数要大于量程的一半 如把电流表串在电路中 不符合此项要求 因v1的电阻已知 该电压表可作为电流表使用 又因待测电阻较