2.4实验测量金属的电阻率课件-高二上学期物理教科版

实验：测量金属的电阻率一、长度的测量毫米刻度尺：

毫米刻度尺精确到1mm，估读到，高中物理实验中主要用来测量纸带上计数点间距，单摆摆长，金属丝长度。10游标卡尺1、用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径测量外径测量内径测量深度01234567890012345678910游标尺主尺外测量爪深度尺内测量爪被测球体紧固螺钉可测：管状物体的内径可测：筒状物的深度圆柱体的外径物体的长度物体的厚度可测2、构造05100110分度0123456789001234567891050分度01020012320分度不管游标尺上有多少个刻度，游标尺的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm主尺游标尺01010cm1mm(1)10分度：精度游标尺上10格对应主尺上9mm，游标尺每格长度为，两尺每格之差为，每格游标尺比主尺上少了3、游标卡尺的工作原理1.主尺上的最小单位是多少?2.游标尺刻度的总长是多少？每个小格是多长？3.此游标卡尺的精确度是多少？这样的游标卡尺我们怎么读数？知识讲解主尺每小格1ｍｍ共9ｍｍ每小格ｍｍｍｍ主尺１００１０游标尺２ｃｍ10分度

当被测量的物体厚度为时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？

当被测量的物体厚度为时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？主尺游标尺01010cm游标向右移动0.1mm主尺右移第N条刻度对齐，向右移动N个01234cmL游标尺0刻度前整毫米数为：44mm对齐刻度：6，即游标尺部分读数是读数=主尺读数+游标尺读数=主尺读数+n×精度10分度：0102005102mm＋＝主尺读数起始处游标尺的第九格与主尺的某条线对齐，读作ｍｍ读数练习01234测量值：010cm主尺３２０１０游标尺ｃｍ答案：

游标尺上20格对应主尺上19mm，游标尺每一格为，比主尺上少了，(2)20分度：精度1.主尺上的最小单位是多少?2.游标尺刻度的总长是多少？每个小格是多长？3.此游标卡尺的精确度是多少？这样的游标卡尺我们怎么读数？主尺１００10游标尺２ｃｍ20主尺每小格1ｍｍ共１9ｍｍ每小格ｍｍ

ｍｍ

主尺读数终止处游标尺的第三格与主尺的某条刻度线对齐,读作ｍｍ主尺11１0０１０游标尺12ｃｍ２０主尺1游标尺02cm1020L=+×

=两刻度对齐

5mm

17

5.85mm读数练习(3)50分度：精度游标尺上50格对应主尺上49mm，游标尺每一格为，比主尺上少了主尺546ｃｍ０12345678910游标尺789①量爪并拢，查看游标和主尺的零刻度线是否对齐，若对齐就可以进行测量。②使待测物位于测量爪之间，用力不能太大，两者紧紧相贴时，拧紧紧固螺钉，进行读数。4、使用方法：1、常见的游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种总结主尺刻度数+游标尺对齐格数×精确度

注：不需估读！20螺旋测微器(千分尺)1、螺旋测微器的读数原理01245040测量值(mm)＝固定刻度数(mm)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)固定刻度2毫米半毫米刻度线可动刻度数4601245040固定刻度2毫米半毫米刻度线可动刻度数L=2+0.5+46.0×0.01mm=2.960mm是否超过半刻度？是。估读到下一位是否超过半刻度？2.5mm+0.460mm=2.960mm固定刻度：可动刻度：是读数练习答案：读数练习mmmm=4.088mmmmmm=8.703mm读数练习二、实验设计

不同导体的导电性能不同，电阻率是反映导体材料导电性能的重要物理量。通过上一节的学习，我们找到了测量导体长度和直径的工具和方法，那么，要测导体的电阻率我们又该如何操作呢？请设计出你的实验思路。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。0测量思路与方法1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；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。有效长度测金属丝的长度01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。测金属丝的直径02又该如何测导体的电阻呢？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ESPRxAV测金属丝阻值的大小03电路的设计中有哪些细节需要注意呢？控制部分测量部分测量电路伏安法测电阻实验电路图控制电路0电流表的外接法与内接法21.电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”。2.电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”。AVRxAVRx因电流表有分压、电压表有分流作用,两种方法测量电阻都有误差，那么，实际应用中该如何选择呢？电流表的两种接法01电压表示数：电流表示数：1.电流表外接法时AVRx误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小。测量小电阻，即Rx<<RV情况下，使用外接法误差较小。

伏安法测电阻误差分析02电压表示数：电流表示数：误差来源于电流表的分压，分压越小，误差越小。测量大电阻，即Rx>>RA情况下，使用内接法误差较小。

AVRx2.电流表内接法时内接法RXVARXAV外接法庆威物理误差：大内偏大，小外偏小结论：大内小外伏安法测电阻的内外接选择03（1）阻值比较法内接法RXVARXAV外接法庆威物理当

时用内接法当

时用外接法（2）临界值计算法若伏特表示数有明显变化，用外接；若安培表示数有明显变化，用内接。（3）试探法VASabR按内外接的方式依次连接，观察电流表、电压表示数变化情况。类别电流表内接法电流表外接法实验电路误差来源电压表的分流电流表的分压测量结果适用于测量小电阻（R<<RV）大电阻（R>>RA）记忆口诀大内偏大小外偏小测量电路误差分析及选用

比值法内接法：外接法：试触法选用原则测量结果偏大测量结果偏小URUAIRIA消除误差Ⓐ内阻已知：Ⓥ内阻已知：【例题1】用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60V，电流表的示数都是，则R1的测量值为

Ω，真实值是

Ω，R2的测量值为

___Ω，真实值是

Ω。乙300290300333R1甲VAR2VA【变式训练1】如图所示，在使用伏安法测量电阻Rx时，有两种电路连接方法如图中a、b所示．以下说法中正确的是（）A．当Rx<<RV时，用a图测量误差较小B．当Rx<<RV时，用b图测量误差较小C．Rx比RV小得越多，采用b图时，由于电流表分压而引起的误差越小D．Rx比RV大得越多,采用a图时,由于电流表的分压而引起的误差越小A【例题2】如图所示为用伏安法测电阻的部分电路图，因为不知道待测电阻RX的大概值，所以不能确定线路的接法。为了减小误差，可在电路接好后将电压表的一个接线端K分别与M、N接触，观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的变化。下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中，正确的是：（）A、若电流表读数有明显的变化，则K应接在M点B、若电流表读数有明显的变化，则K应接在N点C、若电压表读数有明显的变化，则K应接在M点D、若电压表读数有明显的变化，则K应接在N点BC【变式训练2】用伏安法测电阻，按图(甲)方法测得为R1，按图(乙)方法测得为R2，若电阻的真值为R，则有（

）A．R1>R>R2B．R1<R<R2C．R>R1，R>R2D．R<R1，R<R2A三、实验操作

分压外接法

VARx分压内接法AVRx限流内接法

RxAV

限流外接法

RxAV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。伏安法测电阻的四种电路011.安全性原则：例如电压表与电流表不能超过量程。2.精确性原则：例如电压表与电流表的指针偏角不能过小，应使

其指针偏角不小于满偏的1/3.3.方便性原则4.经济性原则仪表选择02ESPRxAV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：如图实验目的、原理与器材031.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。实验操作04数据处理051、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。2、电流不宜过大(电流表用0-0.6A量程),通电时间不宜太长,以免

电阻率因温度升高而变化。注意事项061.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。误差分析07【例1】在“测定金属的电阻率”的实验中，(1)某同学用螺旋测微器测金属