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实验:测定金属丝的电阻率PPT课件


2. 附加电阻法 连接电路如图所示,R0 为一
阻值较大的固定电阻,Rx 为待测 电阻.
(1)断开 K2,闭合 K1 调节变 阻器 R,使电流表、电压表都有一个适当读数,记下 两表读数 I1、U1.
(2)保持变阻器阻值 R 不变,再闭合 K2,记下两 表的读数 I2、U2.
(3)待测电阻 Rx=IU11-UI22.
4. 要恰当选择电流表、电压表的量程,调节滑动变 阻器的阻值时,应注意同时观察两表的读数,尽量 使两表的指针偏转较大,以减小读数误差.
5. 伏安法测电阻是这个实验的中心内容,测量时根 据不同情况,根据所给器材对电流表的内接还是外 接做出正确选择.
六、误差分析 1. 金属丝直径、长度的测量带来误差. 2. 测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影 响,因为电流表外接,所以 R 测<R 真,由 R=ρLS可知 ρ 测<ρ 真. 3. 通电电流过大,时间过长,致使电阻丝发热, 电阻率随之变化带来误差. 七、实验创新 在此实验中,由于电压表、电流表内阻的影响, 从而使金属丝电阻测量值偏小,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.
3. 连电路:按照如图所示的电路图用导线把器材 连好,并把滑动变阻器的阻值调至最大.
4. 测电阻:电路经检查无误后,闭合开关 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,记录在表格内,断开开关 S,求出电阻 R 的平均值.
5. 算电阻率:将测得的 R、L、d 的值代入电阻 率计算公式 ρ=RLS=π4dL2R中,计算出金属丝的电阻 率.或利用 U-I 图线的斜率求出电阻 R,代入公式 ρ
题型一:游标卡尺、螺施测微器的读数
例1 (1)如图甲所示为一种游标卡尺,它的游标尺上 有20个小的等分刻度,总长度为19mm.用它测量某物体 长度时,游标卡尺示数如图甲所示,则该物体的长度 是________cm.
(2)如图乙所示为使用螺旋测微器测量某金属丝直径的 示意图,则该金属丝的直径为________mm.
【解析】(1)主尺读数为10 mm,游标尺上的第10个 刻度线与主尺刻度线对齐,所以游标尺读数为 0.05×10 mm=0.50 mm,实际读数为10.50 mm,以 cm为单位等于1.050 cm.
(2)千分尺的每一小格为0.01 mm,即千分尺的精确 度为0.01 mm.读数=固定刻度读数(0 mm,固定刻 度上0.5 mm刻度线没有露出)+可动刻度读数 (26.0×0.01 mm)=0.260 mm.
【答案】(1)1.050 (2)0.260
【方法与知识感悟】游标卡尺的读数应注意以下几 点: (1)看清精确度 例如
易错成11+4×0.1 mm=11.40 mm 正确的应为11.4 mm,游标卡尺不需估读,后面不能 随意加零.
例如
易错成10+12×0.05 mm=10.6 mm,正确的应为10.60 mm (2)主尺上的单位是厘米 主尺上标的1、2、3等数字是指厘米数,主尺上的最小刻 度是1 mm.读数时,要先从主尺上读出以毫米为单位的数, 再加上游标上的读数.
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1. 等效替换法 连接电路如图所示,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 K 分别接 a 和 b 时,若电流表中 的电流示数相同,就表明 Rx=R′,即可测出 Rx.(此 方法可以在没有电压表的情况下顺利进行)
【解析】(1)由于电源的电动势为 3 V,所以电压 表应选 A;被测电阻约为 5 Ω,电路中的最大电流约 为 I=REx=35 A=0.6 A,电流表应选 D;根据变阻器 允许通过的最大电流可知,变阻器应选 E;还要选用 电池和开关,导线若干.故应选用的实验器材有 ADEGH.
=RLS计算电阻率. 6. 整理:拆去实验线路,整理好实验器材. 五、注意事项
1. 金属丝的长度,应该是在连入电路之后再测 量,测量的是接入电路部分的长度,并且要在拉直之
后再测量.
2. 用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三 次,再取平均值.
3. 接通电源的时间不能过长,通过电阻丝的电流强 度不能过大,否则金属丝将因发热而温度升高,这 样会导致电阻率变大,从而造成误差.
例如
易错成(5+4×0.05) mm=5.20 mm 正确的应为(50+4×0.05) mm=50.20 mm
(3)区分零刻度与标尺最前端 例如
易错成13+10×0.05 mm=13.50 mm 正确读数为14+10×0.05 mm=14.50 mm
E.变阻器R1(0~10 Ω,0.6 A) F.变阻器R2(0~200 Ω,0.1 A) G.电池组E(电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω)
H.开关S,导线若干
(1)为减小实验误差,应选用的实验器材有
________(填前面的代号).
(2)为减小实验误差,应选用图实甲中________[填(a)或 (b)]为该实验的电路原理图.
(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm,用 螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如 图丙所示,则金属丝的直径为______mm,电阻值 为______Ω.
第5节 实验:测定金属丝的电阻率
一、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.会用伏安法测电阻的方法测定金属的电阻率.
二、实验原理 把电阻丝连入如图所示的电路, 用电压表测其两端电压,用电流表
测电流,根据 Rx=UI 计算金属丝的 电阻 Rx,然后用米尺测量金属丝的 有效长度 l,用螺旋测微器测量金 属丝的直径 d,计算出金属丝的横截面积 S,根据电 阻定律计算出电阻率.
三、实验器材 毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电 流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电 阻丝.
四、实验步骤 1. 测直径:用螺旋测微器在
导线的三个不同位将金属丝两端固 定在接线柱上悬空挂直,用毫米刻 度尺测量接入电路的金属丝长度 L(即有效长度),反 复测量三次,求出 L 的平均值.
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