(课件网) 导体电阻率的测量 (强基课—逐点理清物理观念) 第3节 多维度理解 1 2 3 长度测量及测量工具的选用 金属丝电阻率的测量 小结和练习 多维度理解 问题导入 电阻率是反应材料导电性能的物理量,要测量导体的电阻率,需要测量哪些物理量?又该如何设计实验测量? 长度 直径 电阻 要测量导体的电阻率,我们必须要测量导体的电阻、长度和直径。 多维度理解 长度的测量及 测量工具的选择 01 1 实验中我们需要测量金属丝的直径和长度,一般情况下金属丝的直径很小,用刻度尺很难精确测量,这就需要用到两种测量精度更高的工具。 测量工具 游标卡尺 螺旋测微器(千分尺) 2 下图是游标卡尺结构图,其原理是:游标卡尺是利用主尺的单位刻度,与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的,这个微量差值就是游标卡尺的精度。 游标卡尺 2 不管游标尺上有多少刻度,它的刻度部分的总长度总是比主尺上相同数量刻度的总长度少 1 mm ,游标卡尺的精确度就是 1mm / 游标尺的刻度数 。 游标卡尺 10分度刻度尺,刻度总长度 9 mm ,精确度 0.1 mm 20分度刻度尺,刻度总长度 19 mm ,精确度 0.05 mm 50分度刻度尺,刻度总长度 49 mm ,精确度 0.02 mm 2 当外(内)测量爪一侧的两个刃接触时,游标尺上的零刻度线与主尺上的零刻度线刚好对齐。将被测物体夹(套)在这两刃之间,把主尺读数和游标尺读数综合起来,就是被测物体的长度。 游标卡尺 2 游标卡尺的读数,就是两条零刻度线之间的距离,如图所示,即是 x + y 的数值; 游标卡尺 主尺 3 2 0 10 游标尺 cm x y x=23 mm 第 7 条刻度线对齐 y=30-23-7×0.9=0.7 mm 游标卡尺读数:x+y=23+30-23-7×0.9=23.7 mm 2 用 n 表示游标尺上第 n 条刻度线与主尺上的刻度线对齐,则 y=n×精确度 mm 。 游标卡尺的读数为:x+y=x+n×精确度 mm 如下图,游标卡尺为 10 分度,精确度为 0.1 mm ,主尺读数为 23 mm ,游标尺第七条刻度线与主尺刻度线对齐,因此读数为 23 mm+7×0.1 mm=23.7 mm 。 游标卡尺 主尺 3 2 0 10 游标尺 cm 注意:游标卡尺不需要估读。 x y 2 例 1 下面的几个游标卡尺读数分别是多少? 游标卡尺 cm cm cm 5.05 5.015 1.094 3 螺旋测微器,又叫千分尺,其结构如下图所示。螺旋测微器的测砧 A 和固定刻度 B 是固定在尺架 C 上的;可动刻度 E 、旋钮 D、微调旋钮 D′ 是与测微螺杆 F 连在一起的,通过精密螺纹套在 B 上。 螺旋测微器 3 每当旋钮 D 旋转一周,螺杆 F 就沿着旋转轴线方向前进或倒退 0.5 mm ,圆周上的可动刻度 E 有 50 个等分度,因此可动刻度每旋转一个刻度,对应的螺杆 F 就前进或倒退 0.01 mm ,所以螺旋测微器的精度是 0.01 mm 。 螺旋测微器 3 用螺旋测微器测量物体的微小尺寸时,先使 F 与 A 接触,E 的左边缘与 B 的零刻度线对正;将被测物体夹在 F 和 A 之间 ,旋转 D ,当 F 快靠近物体时,停止旋转 D ,改用 D ,听到“喀喀”声时停止;然后读数。 螺旋测微器 3 螺旋测微器 1.先读固定刻度: 找到固定刻度右边第一根主尺线(注意半刻度线有没有露出来):读得 4.5mm 2.再读可动刻度: 找到轴线与可动刻度对齐的地方,读数从下面起且要往后估读一位。 读得 9.2 对应的数值为:9.2×0.01mm=0.092mm 3.把固定刻度读数与可动刻度读数相加: 4.5mm+0.092mm=4.592mm 半毫米刻度线 0.5mm 总结:螺旋测微器读数=固定刻度读数+可动刻度数(估读一位)×精确度 mm 3 例 2 下面螺旋测微器的读数是多少? 螺旋测微器 1.846 mm 1.200 mm 0.646 mm 金属丝电阻率的测量 02 1 1.电流表的两种接法: (1)电流表内接 实验 ... ...