高考物理一轮复习专题十二实验与探究考点2电学实验七测定金属的电阻率实(同时练习使用螺旋测微器)教案.doc

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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)基础点1.实验电路图与实物连接图2.实验目的(1)掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法。(2)掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。(3)会用伏安法测电阻,并能测定金属的电阻率。3.实验原理根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径d,计算出横截面积S,并用伏安法测出电阻Rx,即可计算出金属丝的电阻率。4.实验器材被测金属丝,直流电源(4V),电流表(0~0.6A),电压表(0~3V),滑动变阻器(50Ω),开关,导线若干

2、,螺旋测微器,毫米刻度尺。5.实验步骤(1)直径测定:用螺旋测微器(或游标卡尺)在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出金属丝的横截面积S=。(2)电路连接:按如图所示的电路原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路。(3)长度测量:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l。(4)U、I测量:把滑动变阻器的滑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,改变滑动变阻器滑片位置,读出几组相应的电流表和电压表示数I和U的值,填入表格中

3、,断开开关S,求出电阻Rx的平均值。(5)拆除实验线路,整理好实验器材。6.数据处理(1)在求Rx的平均值时可用两种方法:①用Rx=分别算出各次的数值,再取平均值。②用UI图线的斜率求出。(2)计算电阻率:将记录的数据U、I、l、d的值代入电阻率计算式ρ=Rx=。重难点一、精密测量工具的使用1.螺旋测微器(1)构造:如图所示,它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上,旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起,通过精密螺纹套在B上。(2)原理:测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm,即旋钮D

4、每旋转一周,F前进或后退0.5mm,而可动刻度E上的刻度为50等份,每转动一小格,F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,螺旋测微器又叫千分尺。(3)读数:测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出。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)×0.01(mm)如图所示,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+15.0×0.01mm=2.

5、150mm。特别提醒螺旋测微器需要估读,最后一位数字为估计数字,读数和记数时估计位为有效数字的最后一位。2.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),游标尺上还有一个深度尺(如图所示)。(2)用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径。(3)原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。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格的、20格的、50格的,其读数见下表:(4)读数:若用x表示从主

6、尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表示为(x+K×精确度)mm。需要注意的是,不管是哪种卡尺,K值均不需要向后估读一位。(5)如图所示,有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件的长度,图示的读数为104mm+0.05×0mm=104.00mm。特别提醒游标卡尺读数不需要估读,其测量结果的末位数字应为精确度的整数倍。如20分度的结果末位数只能是5或0。二、伏安法测电阻、电表连接方式的选择1.电流表的内接法和外接法的比较2.两种

7、电路的选择(1)阻值比较法若Rx≪RV,宜采用电流表外接法;若Rx≫RA,宜采用电流表内接法。(2)临界值计算法Rx<时,用电流表外接法;Rx>时,用电流表内接法。(3)实验试探法:按如图所示接好电路,让电压表一个接线柱P先后与a、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。三、常用电表的读数原则对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流

8、,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可。(1)0~3V的电压表和0~3A的电流表的读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1V和0.1A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。(2)对于0~15V量程的电压表,精确度是0.5V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1V。(3)对于0~0.6A量程的电流表,精确度是0.02A,在读数时

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