2012优化方案高考物理总复习(大纲版)第10章实验十二(.ppt

1、实验十二测定金属的电阻率,实验十二测定金属的电阻率,知识要点归纳,过程分析导引,实验典例精析,知能优化演练,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 1螺旋测微器 (1)构造：如图1041所示是常用的螺旋测微器它的小砧A和固定刻度S固定在框架F上旋钮K、微调旋钮K和可动刻度H、测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套在S上,图1041,(2)原理：测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5 mm，而可动刻度H上的刻度为50等份，每转动

2、一小格，P前进或后退0.01 mm.即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.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,(3)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 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)如图1042所示，固定刻度示数为2.0 mm，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：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.,图1042,名师点拨：使用螺旋测微器读数时，以毫米为单位，有三位小数,实验试探法：按图1043接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、

3、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,图1043,图1044,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,过程分析导引,一、实验步骤 1用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值 2按图1045所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路 3用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.,4把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查

4、确认无误后，闭合电键S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内，断开电键S，求出导线电阻Rx的平均值 5整理仪器,图1045,四、注意事项 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的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行 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 0.6 A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,五、实验创新 在本实验中，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

5、路，消除由于电表内阻的影响而带来的实验误差 1等效替换法 连接电路如图1046所示，R为电阻箱，Rx为待测电阻，通过调节电阻箱R，使单刀双掷开关S分别接1和2时，若电流表中的电流示数相同，就表明RxR，即可测出Rx.,图1046,图1047,实验典例精析,(2009年高考海南卷)某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图1048中的示数，该金属圆片的直径的测量值为_ cm，厚度的测量值为_ mm.,图1048,【解析】游标卡尺是20分度的，可精确到0.05 mm，其主尺读数为1.2 cm，游标尺读数为80.005 cm0.040 cm.所以金属圆片直径为1.240

6、cm.螺旋测微器固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为0.183 mm，厚度测量值为1.683 mm.,【答案】1.2401.683 【方法技巧】千分尺必须估读，在高中阶段不要求游标对卡尺估读,(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3 V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1049甲,图1049,(2)实验的主要步骤如下： 正确连接电

7、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，并据此绘出了图乙所示的关系图线，其斜率为_ A1m1(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10410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),图10410,【答案】(1)如图10411所示,图10411,(2)改变金属丝上金属夹的位置 (3)10.510.6金属丝接

8、入长度为零时全电路(或电阻箱和电流表) (4)0.1980.202 mm金属丝电阻率9.69107 m1.02106 m,有一细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图10412甲所示，此材料长约3 cm，电阻约100 ，已知该材料的电阻率为，欲测量该样品的内径，但内径太小无法直接测量，现提供以下实验器材,A20等分刻度的游标卡尺 B螺旋测微器 C电流表A1(量程050 mA，内阻r1为100 ) D电流表A2(量程0100 mA，内阻r2约为40 ) E滑动变阻器R1(010 ，额定电流2 A) F直流电源E(12 V，内阻很小) G上述导电材料R2(长约为3 cm，电阻约为100 ) H开关

9、一只，导线若干,请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题： (1)用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数L_cm，用螺旋测微器测得该样品的外径如图丙所示，其示数D_mm.,图10412,(2)在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的字母代号 (3)用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d_.,【解析】(1)由游标卡尺主尺上读得30 mm，游标尺上第3条刻度线与主尺刻度线对齐，游标尺上读得30.05 mm0.15 mm，该样品的长度L30 mm0.15 mm30.15 mm3.015 cm.螺旋测微器固定刻度上最小刻度为0.5 mm，可动刻度每旋转一圈，测微螺杆前进或后退0.