人教版高中物理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件(27页PPT)+检测(含答案)（教师用）

(课件网) 3　实验：导体电阻率的测量 实验目的 1．掌握游标卡尺和螺旋测微器的原理及读数方法。 2．练习使用电流表、电压表及伏安法测电阻。 3．测定金属的电阻率。 实验原理 1．游标卡尺 (1)构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)(如图甲所示)。 甲 (2)原理：利用主尺的单位刻度(1 mm)与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值提高测量精度的。常用的游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种，其读数见下表： 分度 刻度总长度 每小格与1 mm的差 精确度(可准确到)值 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 2．练习使用游标卡尺 (1)用游标卡尺的外测量爪测量小钢球、小圆管的外径、教科书的厚度等。 (2)用游标卡尺的内测量爪测量小圆管的内径、槽的宽度等。 3．螺旋测微器 (1)构造：如图乙所示，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。 乙 (3)读数 ①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出。 ②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)。 ③如图丙所示，固定刻度示数为2.0 mm，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。 丙 4．练习使用螺旋测微器 (1)测量A4纸的厚度。 (2)测量头发丝的直径。 5．电阻率的测量原理 实验器材 毫米刻度尺，螺旋测微器或游标卡尺，直流电流表和直流电压表，滑动变阻器(阻值范围0～50 Ω)，电池组，开关，被测金属丝，导线若干。 实验步骤 1．测直径：用螺旋测微器或游标卡尺在金属丝的三个不同位置上各测一次，并记录数据。 2．测长度：将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l(即有效长度)，反复测量三次，并记录。 3．连电路：依照电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至并联电路部分的电压为零处。 4．测U、I：电路经检查确认无误后，闭合开关S。改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入记录表格内，断开开关S。 5．整理：拆除实验电路，整理好实验器材。 数据处理 1．金属丝直径的读数： (1)用游标卡尺测量金属丝直径时，电阻丝应置于外测量爪的平面处。 (2)利用螺旋测微器测金属丝直径，读数时应特别小心半毫米刻度线是否露出。 (3)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读。所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。 (4)把三个不同位置的测量值求平均值作为直径d。 2．金属丝长度的测量： (1)应测量接入电路中的有效长度。 (2)因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位(别忘记估读)。 (3)把三次测量值求平均值作为长度l。 3．电阻R的测量值的确定： 方法一：平均值法 可以将每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。 方法二：图像法 可建立U- I坐标系，将测量的对应U- I值描点作出图像，利用图像斜率求出电阻值R。 注意事项 1．为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值。 2．测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变。 3．为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用U I图像法求出电阻。 [解析]　(1)20分度的游标卡尺精确度为0.05 mm，游标尺上第3格与主尺上的刻度线对齐，示数为0.05×3 mm＝0.15 mm，故长度为50 mm＋0.15 mm＝50.15 ... ...