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恒定电流,第八章,实验八 测定金属的电阻率,基础知识梳理,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电流表和电压表的读数方法。 2掌握螺旋测微器和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。,二、实验原理 1游标卡尺的构造、原理及读数 (1)构造 (如图)主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉。,(2)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份刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等份刻度少1mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等份刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：,0.1 mm,0.05 mm,0.02 mm,(3)读数 若用L0表示由主尺上读出的整毫米数，x表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则其读数为LL0kx，其中k为精确度。,2螺旋测微器的构造、原理及读数 (1)螺旋测微器的构造 如下图所示是常用的螺旋测微器。它的测砧A和固定刻度S固定在尺架F上。旋钮K、微调旋钮K和可动刻度H、测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套在S上。,(2)螺旋测微器的原理 测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5mm，而可动刻度H上的刻度为50等份，每转动一小格，P前进或后退0.01mm。即螺旋测微器的精确度为_。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。 (3)读数 测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。 测量值(mm)固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(mm)。,0.01 mm,3伏安法测电阻 (1)电流表的内接法和外接法的比较,外接法,内接法,实验试探法：按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表_；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表_。,外接法,内接法,(3)滑动变阻器的限流式接法和分压式接法。,下,左,米尺,螺旋测微器,(1)实验步骤 用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d。 接好用伏安法测电阻的实验电路。 用毫米刻度尺测量_电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l。 把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置。 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、U的值，记录在表格内。 拆除实验线路，整理好实验器材。,接入,(3)注意事项 先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。 电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法。 电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。,核心考点突破,例 1,测量仪器、仪表的读数,考点一,接03V量程时读数为_V。 接015V量程时读数为_V。 接03A量程时读数为_A。 接00.6A量程时读数为_A。,1.88,9.4,0.82,0.16,(2)(2017辽宁大连育明高级中学期末)某同学用游标卡尺的_测得一玻璃杯的内高，如图甲所示，则其内高为_cm； 该同学用螺旋测微器测得其玻璃厚度如图乙所示，则厚度为_ mm； 该同学用螺旋测微器又测得一小球直径如图丙所示，正确读数后得小球直径为1.731mm，则a_，b_。,深度尺,10.02,2.760,20,0,(3)(2017山东济南一中等联考)某同学用刻度尺测量金属丝的长度l，其示数如图甲，则金属丝的长度l_cm。,40.29,解题导思：(1)接03V量程时，对应刻度盘上每一小格代表0.1V，接015V量程时，对应刻度盘上每一小格代表0.5V。 (2)接00.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表0.02A，接03A量程时，对应刻度盘上每一小格代表0.1A。,解析 (1)刻度盘上每一小格为0.1V，读数为1.88V。 刻度盘上每一小格为0.5V，读数为9.4V。 刻度盘上每一小格为0.1A，读数为0.82A。 刻度盘上每一小格为0.02A，读数为0.16A。,(2)测玻璃杯的内高用游标卡尺的深度尺，由图甲知，游标尺有10个刻度线，其精确度为0.1mm，则玻璃杯的内高为10cm20.1mm10.02cm。 由图乙知，玻璃杯的厚度为2.5mm26.00.01mm2.760mm。 螺旋测微器读数时，在固定刻度处读出整毫米数或半毫米数，由于小球直径为1.731mm，固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为(1.731mm1.5mm)/0.01mm23.1，故a20，b0。 (3)由图甲知，刻度尺的分度值为0.1cm，读数时要估计一位，金属丝的长度l40.29cm。,方法总结： 电流表和电压表的读数原则 (1)若刻度盘上每一小格为：1,0.1,0.01时，需估读到最小刻度值的下一位。 (2)若刻度盘上每一小格为：0.2,0.02,0.5,0.05时，只需估读到最小刻度值的位数。,解析 毫米刻度尺读数时要求估读一位，故A正确；10分度游标卡尺精确度为0.1mm，故B正确；50分度游标卡尺精确度为0.02mm，测量结果末位只能为偶数，故C错误；螺旋测微器精确度为0.01mm，读数时需估读一位，故D正确。C符合题意。,类题演练 1 ,C,例 1,教材原型实验,考点二,4.200,(2)为准确测量金属丝的电阻，实验老师提供了以下实验器材： A金属丝Rx(约300) B电池组(6V，内阻为0.05) C电流表A1(30mA，内阻约10) D电流表A2(3A，内阻约0.1) E电压表V(6V，内阻RV30k) F滑动变阻器R1(50，2A) G滑动变阻器R2(25，0.1A) H开关一个，导线若干,该同学根据所给器材的特点，进行了实验电路的设计。实验要求通过金属丝的电流从零开始增加，则电流表应选择_，滑动变阻器应选择_。(填器材前的字母标号) 如图乙所示，该同学只连接了部分导线，请你帮助他完成实验电路的连接。,C,G,答案：(2)如图,规律总结： 实物图连线的一般思路 实物连线就是根据电路图把实物连起来，实物连线的一般思路如下： (1)先画电路图，后画实物图。在电路图上标明电源的正、负极，电流表和电压表的正、负接线柱等。(按实物的布局设计线路图，再根据线路图连接实物图) (2)先串后并，注意正负。画电路实物图时，应选择一条包含电路元件最多的通路，例如：从电源的正极出发，沿着电流的方向依次把开关、用电器、电流表(先接正接线柱，后接负接线柱)、变阻器等连接起来，一直连到电源负极，然后再把其余的电路元件和电压表并联在电路的某两点之间。,(3)注意量程，接线到柱。连接多量程电流表、电压表时，应注意选择适当的接线柱(即选取合适的量程)，所有导线的连接点都应画在用电器的接线柱上或电源的正、负极上，不应在无接线柱的地方把几条导线相接。 (4)避免交叉，检查无误。所画导线不应交叉，以使连接情况清晰易辨。画好电路实物图后，应对照电路图再检查一遍，以便减小错误。,类题演练 2 ,滑动变阻器R2(最大阻值约1k)； 螺旋测微器，毫米刻度尺，开关，导线。 (1)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)为使测量尽量精确，需要测量多组数据，电流表应选_，电源应选_，滑动变阻器应选_(均填器材符号)； (3)在虚线框中画出实验电路原理图。,1.773,(1.7711.775),A1,E1,R1,答案：如图所示,解析 (1)从题图中读出金属丝的直径d1.5mm27.30.01mm1.773mm； (2)待测金属丝的额定电压约为2V，故电源选择E1；电路中最大电流约为0.5A，故电流表应选A1。为提高精确度，实验需要测量多组数据，滑动变阻器采用分压接法，故选择最大阻值较小的R1； (3)因电流表A1内阻和金属丝的电阻阻值相差不大，则电流表采用外接法，实验电路原理图如图所示。,例 3,实验拓展创新,考点三,0.400,答案：(3)如图所示,类题演练 3 ,(1)将开关S2拨向接点1，闭合开关S1，调节R1，使电流表指针偏转到适当位置，记下此时的读数I；然后将开关S2拨向接点2，调节R2，使_，记下此时R2的读数R0，则此时自来水的电阻值为R_。 (2)要研究电导率，可用如图乙所示的游标卡尺的_部分(填“A”“B”或“C”)测量玻璃管内径，其内径为_mm，进而确定水柱的横截面积。,电流表读数为I,R0,A,20.35,
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