实验：导体电阻率的测量高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

实验：导体电阻率的测量1.游标卡尺2.螺旋测微器3.滑动变阻器的使用4.导体电阻的测量5.导体电阻测量误差的分析6.导体电阻率的测量知识回顾1.电阻的定义式2.影响导体电阻的因素3.电阻定律4.导体的电阻率测量导体电阻率问题引入电阻率是反映材料导电性能的物理量，这一节我们来测量导体的电阻率。如果根据电阻、长度和横截面积来求电阻率，就需要测量电阻和长度等。一般情况下电阻丝的直径等很小，因此如果用普通的刻度尺去测量误差很大，那么如何更高精度的去测量长度呢？一、游标卡尺1.构造2.特点3.用途一、游标卡尺4.原理：游标卡尺的主尺的单位刻度，与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的，这个微量差值就是游标卡尺的精度。常用的游标卡尺有10分度、20分度、50分度三种。分别对应的精确度为0.1mm、0.05mm、0.02mm。游标尺上的刻度越多，单位刻度与1mm的差距越小，测量精度越高。使用：当外（内）测量爪一侧的两个刃接触时，游标尺上的零刻度线与主尺上的零刻度线刚好对齐。将被测物体夹（套）在这两刃之间，把主尺读数和游标尺读数综合起来，就是被测物体的长度。一、游标卡尺5.读数：用x表示游标卡尺的主尺读数，n表示游标尺上第n条刻度线与主尺上的刻度线对齐，则游标卡尺的读数为（x＋n×精确度）mm。如下图，游标卡尺为10分度，精确度为0.1mm，主尺读数为23mm，游标尺第七条刻度线与主尺刻度线对齐，因此读数为23.7mm。注意：主尺读数为，游标尺0刻度线左侧相邻第一条主尺刻度线的读数。游标卡尺不能估读。二、螺旋测微器（千分尺）1.构造2.特点3.用途二、螺旋测微器（千分尺）4.原理：每当旋钮D旋转一周，螺杆F就沿着旋转轴线方向前进或倒退0.5mm，圆周上的可动刻度E有50个等分度，因此可动刻度每旋转一个刻度，对应的螺杆F就前进或倒退0.01mm，所以螺旋测微器的精度是0.01mm。使用：用螺旋测微器测量物体的微小尺寸时，先使F与A接触，E的左边缘与B的零刻度线对正；将被测物体夹在F和A之间，旋转D，当F快靠近物体时，停止旋转D，改用D，听到“喀喀”声时停止；然后读数。二、螺旋测微器（千分尺）5.读数：先读固定刻度B上的刻度，如下图所示，观察到B上半毫米的刻度线已露出，此时B上的读数x＝6.5mm；再读E上的刻度，考虑到每一格对应0.01mm，E上的刻度还需估读一位，故E上的读数n＝22.5；螺旋测微器读数为（x＋n×精确度）mm＝6.725mm。不同量程电流表的读数不同量程电压表的读数间章串联电路和并联电路1.串、并联电路总电阻比较2.灵敏电流计3.电压表的改装4.电流表的改装一、串、并联电路总电阻的比较二、灵敏电流计（表头）1.作用：测量微小电流和电压2.三个主要参数①内阻：电流计内阻Rg②量程：满偏电流Ig③满偏电压Ug=IgRg3.电路图符号三、电压表的内部结构1.若将表头直接接入电压为Ug的电路，电流计的指针将偏转多少？2.若要减小偏角，应该如何调整电路？V在表头串联一个阻值较大的电阻3.若要将其量程改为U，则须接阻值为多大的电阻？三、电压表的改装例1.有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装成量程0~3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？四、电流表的内部结构1.若将表头直接接入电流为Ig的电路，电流计的指针将偏转多少？2.若要减小偏角，应该如何调整电路？在表头上并联一个阻值较小的电阻3.若要将其量程改为I，则须接阻值为多大的电阻？A四、电流表的改装例2.有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装成量程0~0.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻多大？电流表和电压表的电路结构如何校对量程？巩固练习练1.如图所示为一双量程电压表的示意图。已知电流表G的量程为0~1mA，内阻为500Ω，则图中串联的分压电阻R1=_________Ω，R2=_________Ω。巩固练习练2.下图是有两个量程的电流表，当使用A、B两个端点时，量程为0~1A，当使用A、C两个端点时，量程为0~0.1A。已知表头的内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，求电阻R1、R2的值。巩固练习练3.用两只完全相同的电流表，分别改装成一只量程更大的电流表和一只电压表，将它们串联起来接入电路中，如图，此时()A.两只电表的指针偏转角相同B.两只电表的指针都不偏转C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角混联电路的简化1.摆烂法（电流分支法）混联电路的简化2.等势排列法三、滑动变阻器的使用1.在图11.4-7的电路中，A、B之间的电压为U,定值电阻的阻值为R，滑动变阻器的最大阻值为R1。在滑动变阻器的滑动端移动过程中，R两端电压UR的变化范围是多少?三、滑动变阻器的使用2.(1)如图11.4-8，电压之比与电阻R1、R2的值有什么关系?请推导出这个关系式。(2)图11.4-9的电路常被叫作分压电路，当A、B之间的电压为U时，利用它可以在C、D端获得0和U之间的任意电压。试说明其中的道理。三、滑动变阻器的使用三、滑动变阻器的使用1.两种接法的特点：限流式：线路简单、能耗低，但电压调节范围小分压式：电压调节范围大且能从零开始调节，但接线复杂、相较限流式接法能耗更高2.必须使用分压法的三种情况（选取原则）：①实验要求从零开始测量（需要绘制伏安特性曲线）②滑动变阻器总阻值远小于待测电阻阻值③量表量程较小（限流式无法保证电路安全）在安全、准确的