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第二章恒定电流,实验：测定金属的电阻率,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。(2)掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。(3)学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。,实验目的,1.螺旋测微器（1）构造：尺架（F）、国定刻度（S）可动刻度(H)、旋钮（K）、微调旋钮（K）、测微螺杆（P）,实验原理,（2）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0.01mm.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(毫米)固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(毫米)如图所示，固定刻度示数为2.0mm，不足半毫米的从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm15.00.01mm2.150mm.,实验原理,2.伏安法测电阻（1）电流表的内接法和外接法的比较,实验原理,实验原理,（2）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、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。比值法:当时,用电流表外接法;当时,用电流表内接法。,实验原理,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，则可采用电流表外接法；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，则可采用电流表内接法。,实验原理,实验原理,实验器材与电路,直流电流表,导线,被测金属丝,开关,电池组,滑动变阻器,直流电压表,螺旋测微器,毫米刻度尺,实验过程,3.长度测量用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l。4.U、I测量把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S，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.拆除实验线路，整理好实验器材。,实验过程,3、测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，即电压表两并入点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直；,1、本实验中被测金属导线的电阻值较小，为了减少实验的系统误差，必须采用电流表外接法；,2、实验连线时，应先从电源的正极出发依次将电源、电键、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后依次把电压表并联在待测金属丝的两端；,注意事项,4、闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置；,5、在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流I的值不宜过大（电流表用00.6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度过高，造成其电阻率在实验过程中增大；,6、求R的平均值可用两种方法：第一种是用算出各次的测量值，再到平均值；第二种是用图像UI（图线）的斜率来求出。,注意事项,例1.用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示.该金属丝的直径是_mm.,答案1.706(1.7051.707均可),固定刻度读数为1.5mm,可动刻度读数为20.60.01mm,1.5mm20.60.01mm1.706mm,典例精析,例2.某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5,为了使测量结果尽量准确,从实验室找到以下供选择的器材:A.电池组(3V,内阻约1)B.电流表A1(03A,内阻0.0125)C.电流表A2(00.6A,内阻约0.125),D.电压表V1(03V,内阻4k)E.电压表V2(015V,内阻15k)F.滑动变阻器R1(020,允许最大电流1A)G.滑动变阻器R2(02000,允许最大电流0.3A)H.开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用_(填写仪器前字母代号).,由于电源电动势为3V,则电压表选D,滑动变阻器要便于调节，故选F,ACDFH,典例精析,例2.电阻丝的电阻约为5,A.电池组(3V,内阻约1)C.电流表A2(00.6A,内阻约0.125)D.电压表V1(03V,内阻4k)F.滑动变阻器R1(020,允许最大电流1A)H.开关、导线若干,(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时,应采用安培表_接法,将设计的电路图画在下侧方框内.,外,典例精析,例2.电阻丝的电阻约为5,A.电池组(3V,内阻约1)C.电流表A2(00.6A,内阻约0.125)D.电压表V1(03V,内阻4k)F.滑动变阻器R1(020,允许最大电流1A)H.开关、导线若干,(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图,则读数为_mm.,螺旋测微器固定刻度值为0.5mm,可动刻度为40.00.01mm,则读数为:0.900mm.,0.900,典例精析,例2.电阻丝的电阻约为5,A.电池组(3V,内阻约1)C.电流表A2(00.6A,内阻约0.125)D.电压表V1(03V,内阻4k)F.滑动变阻器R1(020,允许最大电流1A)H.开关、导线若干,(4)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式_.,典例精析,
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