内容正文:
实验7 导体电阻率的测量
(见学生用书P140)
一、实验原理
二、注意事项
1.游标卡尺的读数: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的与主尺上某一刻线最先对齐的游标格数,则记录结果表示为(x+K×精确度) mm。
2.螺旋测微器的读数:固定刻度数 mm+可动刻度数(估读一位)×0.01 mm。
3.先测直径,再连电路:为了方便,金属丝的直径应在金属丝连入电路之前测量。
4.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。
5.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。
6.误差分析:误差可能来自读数误差,也有可能是电压表的分流作用或电流表的分压作用造成的。
第一课时 长度的测量及测量工具的选用
类型一 游标卡尺及螺旋测微器的读数
1.游标卡尺
(1)原理:游标卡尺是利用主尺的单位刻度(1 mm)与游标尺的单位刻度之间固定的微量__差值__来提高测量精度的。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 1 mm。常见的游标卡尺有10分度、20分度、50分度三种,其规格(游标尺)见下表:
刻度格数
(分度)
刻度总长度
单位刻度与
1 mm的差值
精确度
(可精确到)
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
(2)读数:若用x表示从主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数,则记录结果表示为(x+K×精确度) mm。读数时不估读。
(3)使用:当外(内)测量爪一侧的两个刃接触时,游标尺上的零刻度线与主尺上的零刻度线__正好对齐__。将被测物体夹(套)在这两个刃之间,把主尺读数和游标尺读数综合起来,就是被测物体的长度。
2.螺旋测微器
(1)原理:固定刻度的螺距是0.5 mm,旋钮每旋转一周,测微螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退__0.5_mm__。圆周上的可动刻度有50个等分刻度,因此可动刻度每旋转一格,对应测微螺杆前进或后退__0.01_mm__。螺旋测微器的精确度为__0.01_mm__。
(2)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)使用:用螺旋测微器测量物体的微小尺寸时,先使测微螺杆与测砧接触,可动刻度的左边缘与固定刻度的零刻度线对正,将被测物体夹在测微螺杆与测砧之间,旋转旋钮,当测微螺杆快靠近物体时,停止使用旋钮,改用微调旋钮,听到“喀喀”声时停止,然后读数。
例1 2023·诸暨中学模拟小王同学在学习测金属丝电阻率实验时,需要用到游标卡尺和螺旋测微器测量长度,测量结果如图所示。请你帮他读数,游标卡尺读数为__14.50__mm,螺旋测微器读数为__6.700(6.698~6.702均可)__mm。
【解析】 20分度的游标卡尺的精度为0.05 mm,第10格与主尺对齐,则长度为L=14 mm+10×0.05 mm=14.50 mm。
螺旋测微器的精度为0.01 mm,可动刻度估读到0.1格,则长度为d=6.5 mm+20.0×0.01 mm=6.700 mm。
例2在练习使用游标卡尺和螺旋测微器的实验中,测量一枚1元硬币的直径和厚度,如图(a)所示。
(1)用游标卡尺测量其直径,读数如图(b)所示,直径是__25.00__ mm。
(2)用螺旋测微器测量其厚度,读数如图(c)所示,厚度是__1.850__ mm。
【解析】 (1)用游标卡尺测量其直径,读数是25 mm+0.05 mm×0=25.00 mm。
(2)用螺旋测微器测量其厚度,读数是1.5 mm+0.01 mm×35.0=1.850 mm。
类型二 电压表和电流表的读数
1.首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时电表的最大电压或电流值。
2.根据表盘总的刻度数确定精确度,即每一小格表示的值,同时确定读数有效数字所在的位数。
3.按照指针的实际位置进行读数。
4.(1)0~3 V的电压表和0~3 A 的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A,读到0.1的下一位,即读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V。
(3)对于0~0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,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0.01 A。
例题 电流表和电压