吉林省伊通满族自治县高中物理 实验电阻率、游标卡尺螺旋测微器课件 新人教版选修31.ppt

实验 测定金属的电阻率 游标卡尺的使用 游标卡尺的构造 新的测量工具 游标卡尺 请同学们观察10分度的游标卡尺说出主尺和游标尺的刻度数的区别 10分度游标卡尺 思考 当被测量的物体厚度为0 1mm时 游标上的哪一根刻度线与主尺上刻度线相对齐呢 发散思维 若被测量的物体厚度为0 2mm 游标上的哪一根刻度线又与主尺上刻度线相对齐呢 精确度为0 1mm 10分度游标卡尺读数规则 测量值 主尺整毫米数 n 0 1mm 主尺 01234 n指游标上第几根线与主尺对齐 0 主尺读数 4mm 游标尺读数 3 0 1mm 0 3mm 读数练习 测量值 20mm 6 0 1mm 20 6mm 20分度游标卡尺 观察20分度和50分度的游标卡尺的主尺刻度与游标刻度的区别 思考它们的精确度是多少 又如何来读数呢 精确度为0 05 一同学用游标卡尺测一根金属管的深度时 游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图甲所示 则这根金属管的深度是cm 1 055 课堂实练 交流思考 用50分度的游标卡尺测量的结果值精确到小数点后几位 与10分度的卡尺相比哪个精度更高呢 为什么 单位为mm 板书设计 螺旋测微器的使用 1 螺旋测微器的构造 a p f t g h k k a 固定小砧p 可动小砧f u型框架g 固定尺h 可动尺k 旋钮 又称微分筒 k 微调 2 原理精密螺纹的螺距是0 5mm 即k每旋转一周 p前进或后退0 5mm 可动刻度分成50等份 每一等份表示0 01mm 即可动刻度每转过一等份 p前进或后退0 01mm 因此 从可动刻度旋转了多少个等份就知道长度变化了多少个0 01mm 用它测量长度 可以精确到mm 还可以估读到0 001mm 即毫米的千分位 因此螺旋测微器又称为千分尺 0 01 2 螺旋测微器的使用方法 课本上的螺旋测微器是外径千分尺 如图所示 a 使用前应先检查零点 方法是缓缓转动保护旋钮k 使测杆 要动小砧p 和测砧 固定小砧a 接触 到棘轮发出声音为止 此时可动尺 活动套筒 上的零刻线应当和固定套筒上的基准线 长横线 对正 否则有零误差 b 左手持曲柄 u型框架 右手转动大旋钮k使测杆p与测砧a间距稍大于被测物 放入被测物 转动保护旋钮k 到夹住被测物 棘轮发出声音为止 c 拨固定旋钮使测杆固定后读数 3 螺旋测微器使用注意事项 a 转动保护旋钮k 不可太快 否则由于惯性会使接触压力过大使被测物变形 造成测量误差 更不可直接转动大旋钮去使测杆夹住被测物 这样往往压力过大使测杆上的精密螺纹变形 损伤量具 b 被测物表面应光洁 不允许把测杆固定而将被测物强行卡入或拉出 那会划伤测杆和测砧的经过精密研磨的端面 c 轻拿轻放 防止掉落摔坏 d 用毕放回盒中 存放中测杆p和测砧a不要接触 长期不用 要涂油防锈 4 螺旋测微器的调零判断 0 没有调零 读数偏大 没有调零 读数偏小 0 调零准确 0 4 螺旋测微器的读数原理 0 1 2 固定刻度 每刻度为1毫米 可动刻度每转1周 可动小砧就沿轴线直进 或退 0 5毫米 若旋转n个最小分度 包括估读分度 则l 0 01n毫米 可动刻度 50等分主尺上的0 5毫米 每等分为0 01毫米 测量读数 固定刻度 半刻度 可动刻度 估读位 半刻度 5 螺旋测微器的读数方法 固定刻度 2 是否超过半刻度 是 可动刻度 46 0 读数l 固定刻度 l 2 0 5 0 460 2 960mm 半刻度 可动刻度 6 螺旋测微器的读数练习 固定刻度 1 是否超过半刻度 是 可动刻度 25 0 读数l 固定刻度 l 1 0 5 0 250 1 750mm 半刻度 可动刻度 固定刻度 2 是否超过半刻度 否 可动刻度 34 4 35 40 30 读数l 固定刻度 l 2 0 0 0 344 2 344mm 半刻度 可动刻度 6 螺旋测微器的读数练习 0 固定刻度 0 是否超过半刻度 不太清楚 可动刻度 0 6说明已经超过半刻度线 读数l 固定刻度 l 0 0 5 0 006 0 506mm 半刻度 可动刻度 6 螺旋测微器的读数练习 0 固定刻度 0 是否超过半刻度 不太清楚 可动刻度 49 6说明没有超过半刻度线 读数l 固定刻度 l 0 0 0 496 0 496mm 半刻度 可动刻度 6 螺旋测微器的读数练习 0 1 答案 l 1 0 5 0 104 1 604mm 7 请你读出下列测量结果 1 604 0 答案 l 1 0 0 004 1 004mm 7 请你读出下列测量结果 1 004 0 答案 l 0 0 5 0 405 0 905mm 7 请你读出下列测量结果 0 905 二 测定金属的电阻率1 实验目的 1 练习使用螺旋测微器 2 学会用伏安法测量电阻的阻值 3 测定金属的电阻率 2 实验原理根据电阻定律公式r 只要测出金属导线的长度l和它的直径d 计算出导线的横截面积s 并用伏安法测出金属导线的电阻r 即可计算出金属导线的电阻率 3 实验器材米尺 最小分度值1mm 螺旋测微器 直流电压表和直流电流表 滑动变阻器 电池 开关及连接导线 金属电阻丝 4 实验步骤 1 用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径 求出其平均值d 计算出导线的横截面积s 2 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测量金属导线的有效长度 反复测量3次 求出其平均值l 3 依照图8 5 3所示的电路图用导线把器材连好 并把滑动变阻器的阻值调至最大 图8 5 3 4 电路经检查无误后 闭合开关s 改变滑动变阻器滑动片的位置 读出几组相应的电流表 电压表的示数i和u的值 记入记录表格内 断开开关s 求出电阻r的平均值 5 将测得的r l d的值代入电阻率计算公式中 计算出金属导线的电阻率 5 注意事项 1 本实验中被测金属导线的电阻值较小 因此实验电路必须采用电流表外接法 2 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 待测金属导线 滑动变阻器连成主干线路 闭合电路 然后再把电压表并联在待测金属导线的两端 3 金属导线的长度 应该是在连入电路之后再测量 测量的是接入电路部分的长度 并且要在拉直之后再测量 4 接通电源的时间不能过长 通过电阻丝的电流不能过大 否则金属丝将因发热而温度升高 这样会导致电阻率变大 造成较大误差 5 要恰当选择电流表 电压表的量程 调节滑动变阻器的阻值时 应注意同时观察两表的读数 尽量使两表的指针偏转较大 以减小读数误差 测定金属的电阻率的一般方法在 测量金属丝的电阻率 的实验中 1 用螺旋测微器测金属丝的直径如图8 5 4所示 则金属丝的直径为mm 图8 5 4 0 350 2 已知电阻丝的电阻约为10 现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用 应选用的器材有 只填代号 a 量程是0 0 6a 内阻约0 5 的电流表 b 量程是0 3a 内阻约0 1 的电流表 c 量程是0 3v 内阻约6k 的电压表 d 量程是0 15v 内阻约30k 的电压表 e 阻值为0 1k 额定电流为0 5a的滑动变阻器 f 阻值为0 20 额定电流为2a的滑动变阻器 g 蓄电池 6v h 开关一个 导线若干 3 画电路图时 还要选择电流表是内接电路 还是外接电路 由rx 10 ra 0 5 rv 6000 可知 应选电流表外接 电路图如下图 变式训练1 影响物质材料电阻率的因素很多 一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大 而一般半导体材料的电阻率则与之相反 随温度的升高而减小 某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律 他们用该种导电材料制作成电阻较小的线性元件z做实验 测量元件z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律 1 他们应选用下图所示的哪个电路进行实验 a 2 按照正确的电路图连接图8 5 5的实物图 图8 5 5 3 实验测得元件z的电压与电流的关系如下图所示 根据表中数据 判断元件z是金属材料还是半导体材料 z是 半导体 4 用螺旋测微器测得线状元件z的直径如图8 5 6所示 则z的直径是mm 图8 5 6 1 990 在用伏安法测电阻的实验中 所用电压表的内阻约为20k 电流表的内阻约为10 选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验 读得的各组数据用实心圆点标于坐标上 如图8 5 9所示 1 根据各点表示的数据描出i u图线 由此求得该电阻的阻值rx 保留两位有效数字 2 画出此实验的电路原理图 图象法处理数据在该实验中的应用 解析 本题采用图像法解题 只要正确画出i u图线 然后从图线中求出rx 作图线时使多数点在图线上 被测电阻rx阻值看成是不变的 则图线应是通过原点的一条直线 图线的斜率等于被测电阻阻值rx 1 舍去