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课件网) 第4节 实验：测量金属的电阻率 第二章 电路及其应用 教学目标 根据电阻定律R=ρl/S，可得ρ=RS/l 实验设计 因此，测出金属丝的横截面积S、长度l和电阻R，就可求得该种金属的电阻率。 原理： （1）如何选择待测金属材料？ 实验设计 铜和铝的电阻率很小，要得到几欧姆到几十欧姆之间的电阻，需要很细或很长的导线，不方便 探究： 合金材料的电阻率较大，常用的有康铜、镍铬合金等 镍铬合金是电炉丝的常用材料，把它作为测量对象不必很长或很细，比较方便 （2）金属丝的长度l可以用刻度尺测量，金属丝的横截面直径d可以用螺旋测微器（千分尺测量），根据测得数据可以计算横截面积S。 螺旋测微器的测量原理是什么？如何操作测量？ 实验设计 探究： 测量螺杆 测砧 旋钮 锁紧螺母 最小分度 固定刻度 微调旋钮 可动刻度 尺架 （1）结构 附录：螺旋测微器 精密螺纹的螺距为0.5mm，即D每旋转一周， F前进或后退0.5mm。 可动刻度 E上的刻度为50等份，每一小格表示0.01mm。 D F E B （2）原理 (3)读数方法 ①由固定刻度上读出毫米数（注意半毫米线有没有出来）; ②由可动刻度读对齐的格数,并估读,再乘以0.01; ③待测长度为两者之和. （4）螺旋测微器的使用方法 ①使用前应先检查零点，方法是缓缓转动保护旋钮，使测杆和测砧（固定小砧）接触，此时可动尺上的零刻线应当和固定刻度的零刻线对正。 ②左手持曲柄（U型框架），右手转动大旋钮使测杆与测砧间距稍大于被测物，放入被测物，转动保护旋钮K′到夹住被测物，听到“喀喀” 声时停止。 ③拨固定旋钮使测杆固定后读数。 15 20 5 10 0 10 15 5 1mm+0.5mm+ 10.1×0.01mm =1.601mm （3）金属丝的电阻可以使用多用电表直接测量，但是测量精确程度较低，一般只适合大致估测其数量级。 中学实验室较精确的测量通常采用伏安法R=U/I，如图为采用伏安法测量金属丝电阻的两种电路图。 实验设计 探究： 电流表外接 电流表内接 1.如果电流表和电压表都是理想电表，即电流表的内阻RA为零，电压表的内阻RV为无穷大，电流表内接法和外接法两种电路的测量结果有区别吗 实验设计 交流讨论： 电流表外接 电流表内接 答案：没有区别，都为R=U/I 2.因为电流表和电压表都不是理想电表，测量电阻时要产生误差。 （1）电流表外接法引起测量误差的原因是什么 电流表内接法引起测量误差的原因是什么 实验设计 交流讨论： 电流表外接 电流表内接 电流表外接误差：电流表测得的电流包括流过V表的电流 电流表内接误差：电压表测得的电压包括A表分到的电压 IV UA 2.因为电流表和电压表都不是理想电表，测量电阻时要产生误差。 （2）两种电路的测量结果，比电阻的真实值偏大还是偏小？ （3）实际的电流表和电压表，内阻越大还是内阻越小越精确 实验设计 交流讨论： 电流表外接 电流表内接 R 电流表内阻越小越精确，电压表内阻越大越精确 IV UA R < R R > 实际测量时，要根据电阻大小与电流表和电压表内阻比较再选择接法 实验设计 内外接法的选择： 当待测电阻Rx远小于电压表本身电阻RV时，采用电流表外接 当待测电阻Rx远大于电流表本身电阻RA时，采用电流表内接 更准确的标准： 电流表外接 电流表内接 口诀：大内小外 如果希望在尽可能大的范围内改变待测电阻两端的电压，滑动变阻器的接法应该采用限流电路还是分压电路。 实验设计 讨论交流： 测电阻的限流式电路 测电阻的分压式电路 电压变化范围小 电压变化范围大 实验操作 1.用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用S=πd2/4，计算出金属丝的横截面积S. 如果使用柔软的铜导线，测量其直径可以采用初中所学的累积法. 2.用刻度尺测量导体的长度l 注意：测量时要先把金属丝接入电路并拉直，然后用刻度尺 ... ...
