（共43张PPT）【2014年备考】《全程复习》2013版高中物理全程复习配套课件（鲁科版）：实验七测定金属的电阻率

实验七 测定金属的电阻率 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. 1.螺旋测微器 (1)构造. 如图,S为固定刻度，H为可动刻度. (2)原理. 可动刻度H上的刻度为50等份，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm. (3)读数. ①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫 米部分由可动刻度读出. ②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). ③如图所示，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 mm+15.0×0.01 mm= 2.150 mm. 2.伏安法测电阻 (1)电流表的内接法和外接法的比较. 内 接 法 外 接 法 电 路 图 误差原因 电流表分压 U测=Ux+UA 电压表分流 I测=Ix+IV 内 接 法 外 接 法 电阻测量值 (2)两种电路的选择. ①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻 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.简单概括为“大内偏大，小外偏小”. ②比值法 当 时,用电流表外接法; 当 时,用电流表内接法. ③实验试探法：按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱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. 3.电阻率的测定原理 把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电 压，用电流表测金属丝中的电流，根据 计算金属丝的电 阻Rx，然后用毫米刻度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 得出计算金属丝电阻率的公式 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 Ω)、电池组、开关、被测金属丝、导线若干. 一、实验步骤 1.直径测定：用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置 各测一次直径， 求出其平均值d，计算出金属丝的横截面积 2.电路连接：按如图所示的电路原 理图连接好用伏安法测电阻的实验电路. 3.长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l. 4.U、I测量：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，电路经检查确认无误后，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，记入表格内，断开开关S. 5.拆除实验线路，整理好实验器材. 二、数据处理 1.在求Rx的平均值时可用两种方法 (1)用 分别算出各次的数值，再取平均值. (2)用U-I图线的斜率求出. 2.计算电阻率：将记录的数据U、I、l、d的值代入电阻率计 算式 1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得的，直径的测量是产生误差的主要来源之一. 2.采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小. 3.金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等均会带来偶然误差. 4.由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差. 1.本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法. 2.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、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端. 3.测量被测金属丝的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直,反复测量三次，求其平均值. 4.测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值. 5.闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置. 6.在用伏安法测电阻时，通过待测金属丝的电流强度I不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大. 7.若采用图象法确定Rx，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. 替代法测电阻 1.实验器材 待测电阻、电阻箱、电流表、单刀双掷开关、电池、导线若干. 2.实验原理 用电阻箱替代待测电阻，按如图连接好电路，调节电阻箱，使两次电流相等，则电阻箱的阻值就等于待测电阻的阻值. 3.误差分析 这