高考物理实验专题特训（7）测定金属的电阻率、使用螺旋测微器

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1、实验七：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实脸图示记心中一、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。二、实验器材被测金属丝、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.螺旋测微器(1)构造：如图实・7・1所示，它的测砧川和固定刻度〃固定在尺架C上，旋钮〃、微调旋钮"和可动刻度£测微螺杆厂连在一起，通过精密螺纹套在B匕(2)原理：测微螺杆八与固定刻度〃之间的精密螺纹的螺距为0.5mm,即旋钮〃每旋转一周，尸前进或

2、后退0.5mm，而可动刻度£上的刻度为50等份，每转动一小格，尸前进或后退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，螺旋测微器乂叫千分尺。(3)读数：测量时被测物体长度的整毫米数山固定刻度读出，小数部分山口J动刻度读出。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)X0.01(mm)如图实・7・2所示，固定刻度示数为2.0mm,不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为：2.0mm+15.0X0.01mm=2.150mm。2.游标卡尺(1)构造：如图实・7・3所示

3、，主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉。图实・7・3(1)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。(2)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的茅值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可准确到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm(3)读数：若用

4、/表示山主尺上读出的整毫米数，《表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线対齐的游标的格数，则记录结果表达为Cv+A'X精确度)mm。1.伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较内接法外接法电路图-—1h一R#误差原因电流表分压U&=U+Ik电压表分流/测=人+A电阻测量值I)戡心LT一R+RQ&测量值人于真实值%RR测呈值小于真实值适用条件R«Rx水》乩适用于测量大阻值电阻小阻值电阻(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《较小，宜采用电流表外接法；若凡较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大，小外偏小”。

5、②临界值计算法:丘＜*云时，用电流表外接法；尺人阿时，用电流表内接法。①实验试探法：按图实・7・4所示接好电路，让电压表一根接线柱F先后与白、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。图实・7・4三、实验步骤1.求导线横截血积S。在准备好的金属丝上三仝丕同位置用螺旋测微器各测一次直径，求出其平均值d,S=Jid2/4o2.将金屈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（即有效长度），反复测量三次.求出平均值L.

6、3.按照原理图（如图所示）连好用伏安法测电阻的实验电路.4.把滑动变阻器调到最左端，检查无误后，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值和电压值记录在表格中，断开S,求岀导线电阻R的平均值.'5.数据处理：将记录的数据R、1、d的值，代入电阻率计算公式P=RS/l=nd2U/41I.6.整理仪器.四、注意事项1.为了方便，直径应在导线连入电路前测量,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.被测金属丝的电阻值较小,须采用电流表处接法.3.电键S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至使小灯泡两端电匡为卫_的位置.4.电流不

7、宜太大，通电时间不宜太长,否则金属丝将要发热，温度升高，导致电阻率变化，造成误差.5.为了准确求出R的平均值，应多次测量作出T-U图象，利用图象求电阻.五、误差分析1.直径测量和长度测量造成的误差，因为公式P二RS/1=*（fU/411可以看出,直径的测量造成的误差更大，因此要用螺旋测微器测量。2.测量电路屮电流表及电压表的读数及对电阻测量的影响引起的误差.由于本实验采用电流表外接法，所以比测鱼真」由P二RS/1可知，由此引起的误差会使丄測偏小.3.通电电流过大，会导致电阻丝发热，电阻率发生变化.由此引起的误差，会使电阻率偏大.考点一测量仪器、仪表的读数[典

8、例1]（1）如图实・7・5所示的两把游标卡尺，它们的