11.3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

第3节 导体电阻率的测量 第十一章 2019人教版 必修一 新知引入 思考：由电阻定律 R=ρl/S ，可以计算出导体的电阻，反之，怎样测量一根金属丝的电阻率呢？ 伏安法 测直径 刻度尺 使用分度值为1 mm的刻度尺,需要估读到毫米数的下一位 （估读到最小刻度的下一位） 问题1：要测量一支铅笔的长度，应该用什么工具？ 问题3：如果要测量铅笔芯的直径，用毫米刻度尺合适吗？ 问题2：毫米刻度尺的精度是多少？ 1mm 我们需要更精确的测量仪器！ 一、游标卡尺 新知讲解 0 10 20 0 2 3 20分度 10分度 50分度 管状物体的内径 筒状物的深度 圆柱体的外径 物体的长度 物体的厚度 三种分度游标卡尺对照表 　 游标长度 游标尺等 分刻度数 每格与主尺相差 精确度 10分度 9mm 10 0.1mm 0.1mm 20分度 19mm 20 0.05mm 0.05mm 50分度 49mm 50 0.02mm 0.02mm 游标卡尺的使用方法 1.将量爪并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐，如果对齐就可以进行测量。 2.测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标， 左手拿待测外径（或内径）的物体，使待测物 位于外测量爪之间，当与量爪紧紧相贴时，拧紧紧固螺钉。 用量爪卡紧物体时，用力不能太大； 卡尺测量不宜在工件上随意滑动，防止量爪面磨损。 使用后要擦干净，将两尺零线对齐，放入卡尺专用盒内，存放在干燥处。 游标卡尺的读数方法 若用x表示由主尺上读出的整毫米数，N表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋N×精度)mm。 　如下图，游标卡尺为10分度，精确度为 0.1mm ，主尺读数为 23 mm ，游标尺第七条刻度线与主尺刻度线对齐，因此读数为 23.7 mm 。 注意：主尺读数为，游标尺0 刻度线左侧相邻第一条主尺刻度线的读数。游标卡尺不能估读。 测量值= 主尺整毫米数 + N× 0.1mm(精度) 主尺 0 1 2 3 4 0 主尺读数：4mm 游标尺读数： 3 ×0.1 mm =0.3mm 测量值=4mm + 3×0.1mm=4.3mm 10 游标尺 游标卡尺的读数步骤 首先看游标尺总刻度确定精确度； 接着看游标尺零线，从主尺上读出整毫米数； 再看游标尺（不计0刻度线）与主尺对齐线读出小数； 最后确定测量结果。 游标卡尺不需要估读，读数结果10分度为××.× mm(一位小数)，20分度和50分度为××.×× mm(两位小数)，换算单位时只需要移动小数点，最后一位数字即使是0也不能抹掉。 二、螺旋测微器（千分尺） 新知讲解 测微螺杆 测砧 旋钮 微调旋钮 锁紧螺母 最小分度 固定刻度 可动刻度 尺架 螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，所以可动刻度每一小格表示0.01mm。 螺旋测微器的使用方法 使用前应先检查零点，方法是通过调节旋钮，使螺杆F和测砧A接触，此时可动刻度上的零刻线应当和固定套筒上的基准线（长横线）对正; 2.左手持曲架，右手转动大旋钮使测杆F与测砧A间距稍大于被测物，放入被测物，转动微调旋钮到夹住被测物，听到“喀喀”声时停止。 3.在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。 4.读数时，千分位要一位估读数字，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。 5.用毕放回盒中，存放中测杆和测砧不要接触，长期不用，要涂油防锈。 1.先读固定刻度： 找到固定刻度右边第一根主尺线（注意半刻度线有没有露出来）：读得4.5mm 如果半刻度线没有露出来那就是4.0mm 0 5 5 10 2.再读可动刻度: 找到轴线与可动刻度对齐的地方，读数从下面起且要往后估读一位。 读得9.2 对应的数值为：9.2×0.01mm=0.092mm 3.把固定刻度读数与可动刻度读数相加： 4.5mm+0.092mm=4.592mm 螺旋测微器的读数方法 读数公式 测量值(mm)＝固定刻度数(mm)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm) 0 5 5 10 可动刻度 半毫米刻度 固定刻度 注意：必须估读 新知讲解 三、金属丝电阻率的测量 2.用游标卡尺或螺旋测微器测量金属丝的直径。 1.用毫米刻度尺测量金属丝的长度。 3.用伏安法测量金属丝的电阻。 1.测金属丝的长度 测量工具：毫米刻度尺（电阻丝总长度约几十厘米，可选用毫米刻度尺）；分度值1mm，可估读到0.1mm； 测量思路：测量接入电路的电阻丝有效长度，多测几次求取平均值。 有效长度 2.测金属丝的直径 测量思路：测量金属丝的直径d，间接得出金属丝的横截面积。 测量方法： 1.选刻度尺，利用累积法测直径； 2.选螺旋测微器或游标卡尺直接测量直径，在电阻丝的不同位置测量3次，求得直径的平均值。 为减小误差，尽量选用螺旋测微器。 又该如何测导体的电阻呢？ 3.测金属丝阻值的大小 测量思路：用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R； 测量方法：伏安法 E S P Rx A V 控制部分 测量部分 分压外接法 V A Rx 分压内接法 A V Rx 限流内接法 Rx A V 限流外接法 Rx A V 由于电阻丝的电阻较小，做实验时，选择外接法；当不要求电压从0开始调节，可选择耗能较低的限流法。 4.伏安法测电阻的四种电路 E S P Rx A V 三、实验器材 螺旋测微器或游标卡尺、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器。 一、实验目的：测量金属丝的电阻率 二、实验原理：如图 1.测直径:在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径,并记录; 2.量长度:测有效长度,反复测量3次; 3.连电路:按原理图所示的电路图连接实验电路; 4.求电阻: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.拆除实验电路,整理好实验器材。 四、实验操作 五、数据处理 1.因一般金属丝电阻较小,为了减少实验的系统误差,应选择电流表外接法。 2.本实验滑动变阻器若用分压式接法,在接通电源之前应将滑动变阻器调到电压表为零的状态。(最大值) 3.测量I时应测接入电路中的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度);在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器或游标卡尺测量直径d取平均值。 4.电流不宜过大(电流表用0-0.6 A量程),通电时间不宜太长,以免电阻率因温度升高而变化。 六、注意事项 1.直径测量。 2.长度测量。 3.电路中电流表及电压表内阻对电阻测量的影响。 4.通电电流大小、时间长短、致使电阻丝发热,电阻率随之变化。 七、误差分析 课 堂 小 结 由电阻定律R＝ρ，得ρ＝ Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 www.aliyun.com - Media Transcoding 测量次数 1 2 3 平均值 导线长l/m 导线直径d/m 测量次数 1 2 3 电阻平均值 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω $$