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高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用3 实验：导体电阻率的测量课文内容ppt课件
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用3 实验：导体电阻率的测量课文内容ppt课件，共24页。PPT课件主要包含了实验器材，实验步骤，注意事项，误差分析等内容，欢迎下载使用。
一、螺旋测微器的原理和使用：
螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离.因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来.
螺旋测微器上精密螺纹的螺距是0.5mm,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或后退0.5mm/50=0.01mm.可见,可动刻度每一小分度表示0.01mm,所以螺旋测微器可精确到0.01mm.由于还能再估读一位,可读到毫米的千分位,故又名千分尺.
1.螺旋测微器的读数：
实际测量时,分度线不一定正好与读数基线对齐,这时还必须往下估读0.001mm.
可见,用螺旋测微器测量物体的长度时,以“mm”为单位,小数点后必有三位.读数时,先从固定刻度上读出大于半毫米的大数部分,再从可动刻度上读出小于半毫米的小数部分,二者之和就是被测物体的总长度.
（读数分为0.5mm以上的大数与0.5mm以下的小数而不分为整数和小数）
2．伏安法测电阻（1）电流表的内接法和外接法的比较
(2)两种电路的选择①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．简单概括为“大内偏大,小外偏小”.②临界值法：令R0＝ ,当Rx>R0时,用内接法；Rx
3．电阻率的测定原理由 得 ,因此,只要测出金属丝的长度l,横截面积S和导线的电阻R,就可以求出金属丝的电阻率 (1)根据部分电路的欧姆定律可知 ,故只要测出金属丝两端的电压U和金属丝中的电流I,就可以得出金属丝的电阻.即用伏安法测出金属丝的电阻R.
(2)金属丝的长度可以用毫米刻度尺测量.(3)金属丝的横截面积S由金属丝的直径d算出,即S＝πd2/4.其中金属丝的直径用螺旋测微器测出.若用实验中直接测出的物理量来表示电阻率,则金属丝的电阻率的表达式为
被测金属丝,螺旋测微器,毫米刻度尺,电池组,电流表,电压表,滑动变阻器,开关,导线若干.
1.用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同的位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线的横截面积S.2.按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路.
3.用毫米刻度尺测量接入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.4.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,电路经检查确认无误后,闭合开关S,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和U的值,记入表格内,断开开关S.5.拆去实验线路,整理好实验器材.
1.使用螺旋测微器时的注意事项
（1）测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,而改用微调旋钮,避免产生过大的压力,既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器.（2）在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度线是否已经露出.
（3）读数时,千分位有一位估读数字,不能随便扔掉,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0”.（4）当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合,将出现零误差,应加以修正,即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值.
2．测定金属的电阻率时的注意事项 (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. (2)本实验中被测金属丝的电阻值较小,故需采用电流表外接法. (3)开关S闭合前,滑动变阻器的阻值要调至最大.
(4)电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程),通电时间不宜太长,以免金属丝温度升高,导致电阻率在实验过程中变大. (5)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、滑动变阻器连成干路,然后再把电压表并联在待测金属丝的两端.
1．金属丝的横截面积是利用直径计算得到的,直径的测量是产生误差的主要原因之一.2．采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小.3．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来测量误差.4．金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成偶然误差.
1.在“测定金属的电阻率”实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.
(2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：A．电压表0～3 V,内阻10 kΩB．电压表0～15 V,内阻50 kΩC．电流表0～0.6 A,内阻0.05 ΩD．电流表0～3 A,内阻0.01 ΩE．滑动变阻器,0～10 ΩF．滑动变阻器,0～100 Ω
一、螺旋测微器的原理和使用：
螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离.因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来.
螺旋测微器上精密螺纹的螺距是0.5mm,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或后退0.5mm/50=0.01mm.可见,可动刻度每一小分度表示0.01mm,所以螺旋测微器可精确到0.01mm.由于还能再估读一位,可读到毫米的千分位,故又名千分尺.
1.螺旋测微器的读数：
实际测量时,分度线不一定正好与读数基线对齐,这时还必须往下估读0.001mm.
可见,用螺旋测微器测量物体的长度时,以“mm”为单位,小数点后必有三位.读数时,先从固定刻度上读出大于半毫米的大数部分,再从可动刻度上读出小于半毫米的小数部分,二者之和就是被测物体的总长度.
（读数分为0.5mm以上的大数与0.5mm以下的小数而不分为整数和小数）
2．伏安法测电阻（1）电流表的内接法和外接法的比较
(2)两种电路的选择①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．简单概括为“大内偏大,小外偏小”.②临界值法：令R0＝ ,当Rx>R0时,用内接法；Rx
3．电阻率的测定原理由 得 ,因此,只要测出金属丝的长度l,横截面积S和导线的电阻R,就可以求出金属丝的电阻率 (1)根据部分电路的欧姆定律可知 ,故只要测出金属丝两端的电压U和金属丝中的电流I,就可以得出金属丝的电阻.即用伏安法测出金属丝的电阻R.
(2)金属丝的长度可以用毫米刻度尺测量.(3)金属丝的横截面积S由金属丝的直径d算出,即S＝πd2/4.其中金属丝的直径用螺旋测微器测出.若用实验中直接测出的物理量来表示电阻率,则金属丝的电阻率的表达式为
被测金属丝,螺旋测微器,毫米刻度尺,电池组,电流表,电压表,滑动变阻器,开关,导线若干.
1.用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同的位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线的横截面积S.2.按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路.
3.用毫米刻度尺测量接入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.4.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,电路经检查确认无误后,闭合开关S,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和U的值,记入表格内,断开开关S.5.拆去实验线路,整理好实验器材.
1.使用螺旋测微器时的注意事项
（1）测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,而改用微调旋钮,避免产生过大的压力,既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器.（2）在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度线是否已经露出.
（3）读数时,千分位有一位估读数字,不能随便扔掉,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0”.（4）当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合,将出现零误差,应加以修正,即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值.
2．测定金属的电阻率时的注意事项 (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. (2)本实验中被测金属丝的电阻值较小,故需采用电流表外接法. (3)开关S闭合前,滑动变阻器的阻值要调至最大.
(4)电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程),通电时间不宜太长,以免金属丝温度升高,导致电阻率在实验过程中变大. (5)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、滑动变阻器连成干路,然后再把电压表并联在待测金属丝的两端.
1．金属丝的横截面积是利用直径计算得到的,直径的测量是产生误差的主要原因之一.2．采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小.3．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来测量误差.4．金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成偶然误差.
1.在“测定金属的电阻率”实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.
(2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：A．电压表0～3 V,内阻10 kΩB．电压表0～15 V,内阻50 kΩC．电流表0～0.6 A,内阻0.05 ΩD．电流表0～3 A,内阻0.01 ΩE．滑动变阻器,0～10 ΩF．滑动变阻器,0～100 Ω
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