測(cè)金屬絲的電阻率.ppt

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1、學(xué)案3實(shí)驗(yàn)(一)：測(cè)定金屬的電阻率一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法；2.掌握螺旋測(cè)微器的使用和讀數(shù)方法；3.會(huì)用伏安法測(cè)電阻，進(jìn)一步測(cè)定金屬的電阻率。二、實(shí)驗(yàn)原理1.螺旋測(cè)微器的構(gòu)造原理及讀數(shù)(1)螺旋測(cè)微器的原理測(cè)微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.5mm，而可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.01mm。即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm。讀數(shù)時(shí)誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺。(2)讀數(shù)：測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整數(shù)毫米數(shù)由固

2、定刻度讀出，小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出。測(cè)量值(毫米)=固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫米刻線是否露出)+可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(毫米)2.伏安法測(cè)電阻(1)電流表的內(nèi)接法和外接法的比較內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測(cè)=Ux+UA電壓表分流I測(cè)=Ix+IV電阻測(cè)量值R測(cè)=U測(cè)/I測(cè)=Rx+RA>Rx測(cè)量值大于真實(shí)值R測(cè)=U測(cè)/I測(cè)=RxRV/(Rx+RV)>Rx適用于測(cè)量大電阻小電阻(2)兩種電路的選擇①定量判定法若已知待測(cè)電阻的大致阻值Rx，電流表的內(nèi)阻RA和電壓表的內(nèi)阻RV，則：當(dāng)Rx

3、>>RA或Rx/RA>RV/Rx時(shí)，選用“內(nèi)接法”，當(dāng)Rx<

4、電電路是一般由電源和滑動(dòng)變阻器按一定的連接方式組成，滑動(dòng)變阻器在供電電路中有兩種接線方法：限流式和分壓式(如圖所示)．限流式可省一個(gè)耗電支路，分壓式電壓調(diào)節(jié)范圍大，應(yīng)根據(jù)需要選用．變阻器的分壓與限流接法是高考的熱點(diǎn)，雖然兩種電路均可調(diào)節(jié)負(fù)載電阻電壓和電流的大小，但在不同條件下，調(diào)節(jié)效果大不一樣．(1)負(fù)載電阻的阻值Rx遠(yuǎn)大于變阻器的總電阻R，須用分壓式電路．(2)要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)，須用分壓式電路．(3)負(fù)載電阻的阻值Rx小于變阻器總電阻R或相差不多，且電壓、電流變化不要求從零調(diào)起時(shí)，可采取限流接法．(4)兩種電

5、路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因?yàn)橄蘖鹘臃偣β瘦^?。?5)特殊問題中還要根據(jù)電壓表和電流表量程以及電阻允許通過的最大電流值反復(fù)推敲，以能減小誤差的連接方式為好．4.電阻率的測(cè)定原理把金屬絲接入如圖所示的電路中，用電壓表測(cè)金屬絲兩端的電壓，用電流表測(cè)金屬絲中的電流，根據(jù)Rx=U/I計(jì)算金屬絲的電阻Rx，然后用米尺測(cè)量金屬絲的有效長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑d，計(jì)算出金屬絲的橫截面積S；根據(jù)電阻定律Rx=ρl/S，得出計(jì)算金屬絲電阻率的公式ρ=RxS/l=πd2U/(4lI)。三、實(shí)驗(yàn)器材被測(cè)金屬絲、米尺、螺旋測(cè)微器、電壓表電流

6、表、直流電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.用螺旋測(cè)微器在金屬絲的三個(gè)不同位置分別測(cè)量金屬絲的直徑，將測(cè)量結(jié)果記入表格，求直徑的平均值，計(jì)算出金屬絲的橫截面積。2.用米尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度l，測(cè)量三次，將測(cè)量結(jié)果記入表格中。3.按圖7-3-3所示的電路連接好器材，注意滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)在阻值最大的位置，電流表和電壓表選擇好適當(dāng)?shù)牧砍獭?.閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片，讀出幾組相應(yīng)的電流表和電壓表的示數(shù)I和U的值，記入記錄表格內(nèi)。5.打開開關(guān)S，拆除電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。6.數(shù)據(jù)處理根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù)，完成以下表格內(nèi)

7、容：(1)金屬絲的長(zhǎng)度=_____cm=______m；(2)金屬絲的橫截面積S=________mm2=________m2。(3)金屬絲的電阻=__________Ω。(4)金屬絲材料的電阻率ρ==_________Ω·m。實(shí)驗(yàn)次數(shù)長(zhǎng)度l/cm長(zhǎng)度平均/cm直徑d/mm直徑平均/mm橫截面積S/mm2123實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω/Ω123五、注意事項(xiàng)1.為減小金屬絲橫截面積帶來的誤差，測(cè)量直徑時(shí)用螺旋測(cè)微器在金屬絲的三個(gè)不同位置各測(cè)量一次，取平均值；2.測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度應(yīng)該在接入電路后且在拉直的狀態(tài)下進(jìn)行，為減小誤差應(yīng)測(cè)量三次

8、取平均值；3.為了減少由于溫度變化而帶來的測(cè)量誤差，實(shí)驗(yàn)中注意通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)、電流不宜過大；4.測(cè)量電路采用電流表外接法，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻