11.3实验：导体电阻率的测量 课件 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

11.3 实验：导体电阻率的测量 实验思路 1、测量长度 l ： 刻度尺 2、测量横截面积S： 测量金属的直径 游标卡尺 螺旋测微器 3、电阻R的测量： 伏安法 有效长度、多测几次取平均值 游标卡尺、螺旋测微器使用及读数 我们用什么仪器精确测量以下工件的内径外径和深度？ 内侧量爪 尺身 紧固螺钉 主尺 深度尺 游标尺 外测量爪 一、游标卡尺的构造及用法 游标卡尺的原理(10分度) 精确度：0.1mm 游标卡尺的原理（20分度） 精确度：0.05mm 游标卡尺的原理（50分度） 精确度：0.02mm 游标卡尺读数方法： 测量值=主尺读数+游标尺读数×精确度 0.1mm （10分度） 0.02mm（50分度） （按毫米读） （不估读） 0.05mm（20分度） 0 1 2 0 5 10 二、游标卡尺的读数练习 2＋9×0.1＝2.9mm 这个读数是多少？ cm 看看这个尺子的读数是多少？ 9＋3×0.05＝9.15mm 42+7×0.05=42.35mm × 13+12×0.02＝13.24mm 21＋34×0.02=21.68mm 二、螺旋测微器（千分尺） 螺旋测微器结构 螺旋测微器读数方法： 测量值=固定刻度+可动刻度×精确度（0.01mm） （注意半刻度是否漏出） （估读） 4+48.8×0.01=4.488mm 8.5+2.3×0.01=8.523mm (4.486mm--4.489mm) (8.521mm--8.524mm) 1.5+20.0×0.01=1.700mm 3、电流表电压表的读数 1分度（1小格表示1、0.1、0.01...)需往下一位估读(按 估读） 。 0 1 2 3 V 读数：2.47V 0 1 2 3 A 读数：0.70A 读数：0.37A 0 0.2 0.4 0.6 A 2分度（1小格表示2、0.2、0.02...),在同一位估读(按 估读） 0 0.2 0.4 0.6 A 读数：0.14A 0 5 10 15 V 读数：9.4V 5分度（1小格表示5、0.5、0.05...),在同一位估读(按 估读） 0 5 10 15 V 读数：10.5V 电表 所选量程 测量值   0～3 V   0～15 V     0～3 A   0～0.6 A   分别读出下表中的电压表和电流表的示数，并填在表格中. 2.14 V 10.7 V　 0.80 A　 0.16 A 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 27 比较项目 电流表内接法 电流表外接法 电路 误差来源 电流表分压 U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV 测量结果 适用条件 口诀：大内偏大 口诀：小外偏小 R测＝U/I＞Rx 偏大 R测＝U/I＜Rx 偏小 电阻的测量 →伏安法 例1 ：用伏安法测量阻值约为 欧的线圈的电阻Ｒ，己知所用电流表的量程为（0～0.6Ｖ），内阻0.125Ω，电压表的量程为（0～15Ｖ），内阻为15kΩ，蓄电池组电压为12Ｖ，问应采用哪一种连接电路？ 3000 3 若题目给出的被测电阻阻值约为几千欧，采用内接法 若题目给出的被测电阻阻值约为几欧，采用外接法 比较项目 限流式接法 分压式接法 电路 电压调节的范围 电压表不能从零调节 电压表能从零调节 电流调节的范围 电流表不能从零调节 电流表能从零调节 滑动变阻器的接法 滑动变阻器的接法的选择： 1. 若要求被测电阻Rx上的电压、电流从零调节，必须用分压式电路。(要求多测几组数据） 2. 口诀：滑小分（R滑<Rx）【滑动变阻器阻值比被测电阻Rx小，选分压式】 3. 若滑动变阻器阻值大，优先考虑限流式。若采用限流电路，电路最小电流依然大于电流表的量程或用电器额定电流，则必须用分压电路。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例2：有一小灯泡电阻大约60Ω，现在要用伏安法测量这个灯泡的I－U图线，已知所用器材有：电流表（0～0.3Ａ，内阻1Ω）；电压表（0～15Ｖ，内阻20kΩ）；滑动变阻器（0～30Ω，2Ａ）；学生电源（直流9Ｖ）；开关一只、导线若干．为使实验误差尽量减小，画出合理的实验电路图． 例3、用伏安法测量一个电阻．器材有：待测电阻RX(约为15Ω);电流表(量程为50mA,内阻５０Ω）电压表（量程为３Ｖ，内阻５kΩ）电源（Ｅ＝４Ｖ，r=0),滑动变阻器Ｒ（最大值１00Ω，允许最大电流１Ａ）开关１个，导线若干，根据器材规格和实验要求画出测量RX的实验电路图 < 小外小 首先考虑限流 < 50mA 开关闭合前，滑动变阻器滑片所处位置的选择： a端 b端 b端 a端 安全性 如何选择电学仪器和实验电路？ 基本原则: 精确性 方便性 仪器少 耗电少 综合考虑 安全性原则:不能超过电压表、电流表的量程或用电器允许的最大电流等。 一、实验仪器选择的基本原则: 方便性原则:滑动变阻器调节方便，便于操作。 精确性原则:电压表、电流表指针偏转从 至满偏）。 器材选择的一般步骤是： ①找出唯一性的器材； ②画出电路图； ③估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值）； ④考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上。 例4：欲用伏安法测定一个阻值约12欧的电阻，要求测量结果尽量准确，下列器材中应选用的是_________，画出应采用的电路图。 A、电池组（6伏，内阻很小） B、电流表（0—3安，内阻0.0125欧） C、电流表（0—0.6安，内阻0.125欧） D、电压表（0—3伏，内阻3千欧） E、电压表（0—6伏，内阻6千欧） F、滑动变阻器（0—20欧，1安） G、滑动变阻器（0—200欧，0.3安） H、电键、导线 电表接入时，用电流表外接法。 变阻器可采用限流作用。 选电压表看电动势，选电流表算 。 实物连接： １．根据原理画出电路图 ２．根据要求选择器材及量程 ３．根据先串后并的方法连接实物图 ４．连接时要注意：接线柱正负、变阻器的接法及滑片的初位置。 5．导线不能交叉。 例5.试根据右图连接下列实物 Lavf58.29.100 $$