第二章实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)

1、实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率(同时练习使用同时练习使用螺旋测微器螺旋测微器)第二章恒定电流第二章恒定电流栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流一、实验目的一、实验目的1掌握螺旋测微器原理及读数方法掌握螺旋测微器原理及读数方法2进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻3测定金属的电阻率测定金属的电阻率栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流实验原理图实验原理图栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流三、实验器材三、实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、滑动变阻器、螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、滑动变

2、阻器、电池组、电键及导线、被测金属导线电池组、电键及导线、被测金属导线四、实验步骤四、实验步骤1用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l，反复测量三，反复测量三次，并记录次，并记录2用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次,并记录并记录.测量次数测量次数123平均值平均值金属丝长金属丝长l/m金属丝直径金属丝直径d/m栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流3.依照实验电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻依照实验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值调至最大4电路经检查确认无误后，闭合开关电

3、路经检查确认无误后，闭合开关S.改变滑动变阻器滑动改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和和U的的值，记入记录表格内，断开开关值，记入记录表格内，断开开关S.测量次数测量次数123电阻平均值电阻平均值电压电压U/V电流电流I/A电阻电阻Rx/5. 拆除实验电路，整理好实验器材拆除实验电路，整理好实验器材栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流五、数据处理五、数据处理1金属丝直径的读数金属丝直径的读数(1)特别注意半刻度是否露出特别注意半刻度是否露出(2)因螺旋测微器的精确度为因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动

4、刻度上对齐的格，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上在小数点后的第三位上(3)把三个不同位置的测量值求平均值作为直径把三个不同位置的测量值求平均值作为直径d.2金属丝长度的测量金属丝长度的测量(1)应测量接入电路中的有效长度应测量接入电路中的有效长度(2)因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位(别忘别忘记估读记估读)(3)把把3次测量值求平均值作为长度次测量值求平均值作为长度l.栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流3电阻电阻R的

5、测量值确定的测量值确定(1)平均值法：可以用每次测量的平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果出电阻的平均值，作为测量结果(2)图象法：可建立图象法：可建立UI坐标系，将测量的对应坐标系，将测量的对应U、I值描点作值描点作出图象，利用图象斜率来求出电阻值出图象，利用图象斜率来求出电阻值R.栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流六、注意事项六、注意事项1为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测确，应测量拉直悬空的连入电路

6、的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值量三次，取平均值2测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变3为准确求出为准确求出R的平均值，应多测几组的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用数值，然后采用UI图象法求出电阻图象法求出电阻4滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流七、误差分析七、误差分析1金属丝直径、长度的测量带来误差金属丝直径、长度的测量带来误差2电

7、流表外接法，电流表外接法，R测测R真真导致导致测测真真3通电时间过长，电流过大，导致电阻率发生变化通电时间过长，电流过大，导致电阻率发生变化八、螺旋测微器的构造、原理及读数八、螺旋测微器的构造、原理及读数1构造及原理构造及原理(1)螺旋测微器是一种测量长度的仪器，又叫千分尺，且它测螺旋测微器是一种测量长度的仪器，又叫千分尺，且它测量长度可以精确到量长度可以精确到0.01 mm.栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流实验原理和器材的选择实验原理和器材的选择栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流(1

8、)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_mm.(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选应选_，电源应选，电源应选_(均填器材代号均填器材代号)，在虚线，在虚线框内完成电路原理图框内完成电路原理图1.773(1.7711.775均正确均正确)A1E1答案答案 电路图如图所示电路图如图所示栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流电路设计与数据处理电路设计与数据处理栏目栏目导引

9、导引第二章恒定电流第二章恒定电流栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流(1)除待测金属材料外，应选用的实验器材有除待测金属材料外，应选用的实验器材有_(只只填入代号字母填入代号字母)(2)在虚线框中画出你所设计的实验电路图，并把所选仪器连在虚线框中画出你所设计的实验电路图，并把所选仪器连成实物电路图成实物电路图ABCEGHI栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流答案答案栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流(3)用已知的物理常量和所测的物理量，推导出计算金属管线用已知的物理常量和所测的物理量，推导出计算金属管线内径内径d的表达式：的表达式：d_栏目栏目导引导引第二章恒定电流第

10、二章恒定电流栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流范例范例某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体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甲和乙所示，长度为径，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度为_cm，直径为直径为_mm.5.015.316(5.3105.320)栏目栏目导引导引第二章恒定电流第二章恒定电流(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：按图丙连接电路后，实验操作如下：将滑动变阻器将滑动变阻器R1的阻值置于最的阻值置于最_处处(填填“大大”或或“小小”)；将将S2拨向接点拨向接点1，闭合，闭合S1，调节，调节R1，使电流表示数为，使电流表示数为I0.将电阻箱将电阻箱R2的阻值调至最的阻值调至最_ (填填“大大”或或“小小”)，S2拨向接点拨向接点2；保持；保持R1不变，调节不变，调节R2，使电流表示数仍为，使电流表示数仍为I0，此时，此时R2阻值为阻值为1 2