幻灯片 1实验七 测定金属的电阻率
●实验目的
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.
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幻灯片 2●实验原理
1.螺旋测微器
(1)构造:如图7-3-1,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7-3-2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.
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幻灯片 32.伏安法测电阻
(1)电流表的内接法和外接法的比较
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幻灯片 6●实验器材
被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干.
●注意事项
1.测量直径应在导线连入电路前进行,测量金属丝的长度,应该在连入电路之后在拉直的情况下进行.
2.本实验中被测金属丝的电阻值较小,故须采用电流表外接法.
3.开关S闭合前,滑动变阻器的阻值要调至最大.
4.电流不宜太大(电流表用0~0.6 A量程),通电时间不宜太长.
5.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、滑动变阻器连成干路,然后再把电压表并联在待测金属丝的两端.
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幻灯片 83.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.
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幻灯片 10●误差分析
1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得,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.
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幻灯片 11 (2012·广东高考)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻.
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图7-3-6(a)和图7-3-6(b)所示,长度为________cm,直径为________mm.
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幻灯片 12(2)按图7-3-6(c)连接电路后,实验操作如下.
(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最________处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0.
(b)将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小”),S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1 280 Ω.
(3)由此可知,圆柱体的电阻为________Ω.
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幻灯片 14【答案】 (1)5.01 5.315 (2)大 大 (3)1 280
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幻灯片 16 (2012·烟台一中模拟)某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:
(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径,如图7-3-7所示.
读得直径d=________mm.
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幻灯片 17(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:
请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?
若满足反比关系,请说明理由;若不满足,请写出R与S应满足的关系.
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(3)若导线的电阻率ρ=5.1×10-7 Ω·m,则表中阻值为3.1 Ω的导线长度l=________m(结果保留两位有效数字).
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幻灯片 18【答案】 (1)1.200 (2)不满足,R与S2成反比(或RS2=恒量) (3)19
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