测金属电阻率课件

测定金属的电阻率实验名称实验名称测定金属的电阻率实验名称1一、实验目的一、实验目的1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及掌握电流表、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电流表和电压表的读数方法2掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法3会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率一、实验目的2二、实验原理二、实验原理把金属丝接入右图所示的电路中，用把金属丝接入右图所示的电路中，用电压表电压表测金属测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝丝两端的电压，用电流表测金属丝中的中的电流，根据电流，根据RxU/I计算金属丝的计算金属丝的电阻电阻Rx，然后用米尺测量金属然后用米尺测量金属丝的有效长度丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积，计算出金属丝的横截面积S；根据电阻；根据电阻定律定律Rx l/S，得出计算金属丝电阻率的公式，得出计算金属丝电阻率的公式二、实验原理3三、实验器材三、实验器材毫米刻度尺，螺旋测微器，直流电流表和直流电压毫米刻度尺，螺旋测微器，直流电流表和直流电压表，滑动变阻器表，滑动变阻器(阻值范围阻值范围050)，电池组，电键，电池组，电键，被测金属丝，导线若干被测金属丝，导线若干三、实验器材4测金属电阻率课件5测金属电阻率课件6测金属电阻率课件7测金属电阻率课件8螺旋测微器的使用螺旋测微器的使用(1)测量前须校对零点：先使小砧测量前须校对零点：先使小砧A与测微螺杆与测微螺杆P并拢，并拢，观察可动刻度零刻度线与固定刻度的轴向线是否重观察可动刻度零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是否重合，不重合时，用存放螺旋测微器盒中的工具否重合，不重合时，用存放螺旋测微器盒中的工具调节，直到完全重合为止调节，直到完全重合为止(2)测量时，当测微螺杆测量时，当测微螺杆P将要接触被测物体时，要将要接触被测物体时，要停止使用旋钮停止使用旋钮K，改用微调旋钮，改用微调旋钮K，以避免，以避免P和被测和被测物体间产生过大的压力这样，既可以保护仪器，物体间产生过大的压力这样，既可以保护仪器，又能保证测量结果准确当听到又能保证测量结果准确当听到“咔、咔咔、咔”声后，止声后，止动，即可读数动，即可读数螺旋测微器的使用9(3)螺旋测微器应估读一位，即以螺旋测微器应估读一位，即以mm作单位，应读作单位，应读到小数点后面第三位到小数点后面第三位(4)为防止读出的数据出现差错，可在读数前估计大为防止读出的数据出现差错，可在读数前估计大概读数值，若发现最后读数与开始估计数值相差较概读数值，若发现最后读数与开始估计数值相差较大，立即检查出错原因，如半毫米刻线是否露出大，立即检查出错原因，如半毫米刻线是否露出(3)螺旋测微器应估读一位，即以mm作单位，应读到小数点后面10五、五、游标卡尺游标卡尺1构造：主尺、游标尺构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内主尺和游标尺上各有一个内外测量爪外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉一个紧固螺钉2用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径五、游标卡尺113原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的.3原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成124.读数：若用读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，表示由主尺上读出的整毫米数，K表示表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为数，则记录结果表达为(xK精确度精确度)mm.4.读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上13(1)用游标为用游标为50分度的游标尺测量某工件的长度时，分度的游标尺测量某工件的长度时，示数如图所示，则测量结果应该读作示数如图所示，则测量结果应该读作_mm.(1)用游标为50分度的游标尺测量某工件的长度时，示数如图所14(1)由图读得圆柱体的直径为由图读得圆柱体的直径为mm,长度为长度为cm。(1)由图读得圆柱体的直径为mm,长度为15测金属电阻率课件16测金属电阻率课件172.两种电路的选择两种电路的选择阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接较小，宜采用电流表外接法；若法；若Rx较大，宜采用电流表内接法简单概括为较大，宜采用电流表内接法简单概括为“大内偏大，小外偏小大内偏大，小外偏小”VA2.两种电路的选择VA18测金属电阻率课件19测金属电阻率课件203按照原理图按照原理图(如图所示如图所示)连好用伏安法测电阻的实连好用伏安法测电阻的实验电路验电路4把滑动变阻器调到接入电路中的电阻值把滑动变阻器调到接入电路中的电阻值最大最大的位的位置，检查无误后，闭合开关置，检查无误后，闭合开关S，改变滑动，改变滑动变阻器变阻器滑动滑动片的位置，读出几组相应的电流值和片的位置，读出几组相应的电流值和电压值电压值记录在记录在表格中，断开表格中，断开S，求出导线电阻，求出导线电阻Rx的平均值的平均值5整理仪器整理仪器3按照原理图(如图所示)连好用伏安法测电阻的实验电路21测金属电阻率课件22测金属电阻率课件23十、注意事项：十、注意事项：(1)为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后为了准确测量金属丝的长度，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流表外接法(3)电键电键S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大十、注意事项：24(4)电流不宜太大电流不宜太大(电流表用电流表用00.6 A量程量程)，通电时，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大实验过程中变大(5)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电实验连线时，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干路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端(4)电流不宜太大(电流表用00.6 A量程)，通电时间不25十一、实验改进十一、实验改进在本实验中，由于电表内电阻的影响，从而使金属在本实验中，由于电表内电阻的影响，从而使金属导线电阻测量值偏小，可以改进实验电路，消除由导线电阻测量值偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而带来的实验误差于电表内阻的影响而带来的实验误差1等效替换法等效替换法连接电路如图所示，连接电路如图所示，R为电阻箱为电阻箱，Rx为为待待测电阻测电阻，通，通过调节电阻箱过调节电阻箱R，使单刀双掷开关，使单刀双掷开关S分别分别接接1和和2时，时，若电流表中的电流示数相同，就表明若电流表中的电流示数相同，就表明RxR，即可，即可测测出出Rx.十一、实验改进1等效替换法26测金属电阻率课件27某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径，用螺旋测微器测得其直径为为D，用多用电表测得其电阻值约为，用多用电表测得其电阻值约为2，为提高测量的精，为提高测量的精度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线一个电路，重新测量这段导线(用用Rx表示表示)的电阻的电阻A电源电源E(电动势为电动势为3.0 V，内阻不计，内阻不计)B电压表电压表V1(量程为量程为03.0 V，内阻约为，内阻约为2 k)C电压表电压表V2(量程为量程为015.0 V，内阻约为，内阻约为6 k)D电流表电流表A1(量程为量程为00.6 A，内阻约为，内阻约为1)E电流表电流表A2(量程为量程为03.0 A，内阻约为，内阻约为0.1)某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米28测金属电阻率课件29(2)为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的方框中并画在下面的方框中(3)实验时电压表选实验时电压表选_，电流表选，电流表选_，滑动变，滑动变阻器选阻器选_(只填代号只填代号)(4)某次测量时，电压表示数为某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为，电流表示数为I，则该铜，则该铜芯线材料的电阻率的表达式为芯线材料的电阻率的表达式为_.(2)为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在30测金属电阻率课件31测金属电阻率课件32测金属电阻率课件33测金属电阻率课件34测金属电阻率课件35测金属电阻率课件36测金属电阻率课件37测金属电阻率课件38测金属电阻率课件39测金属电阻率课件40测金属电阻率课件41测金属电阻率课件42测金属电阻率课件43测金属电阻率课件44