人教版高二物理選修3-1第二章2.6導體的電阻測定金屬的電阻率ppt課件

測定金屬的電阻率 （同時練習使用螺旋測微器）,一、實驗目的 1.掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。 2.掌握螺旋測微器及游標卡尺的原理及讀數(shù)方法。 3.會用伏安法測電阻，進一步測定金屬的電阻率。,1,1.螺旋測微器的構造原理及讀數(shù),二、實驗原理,(1) 構造 如圖所示是常用的螺旋測微器，它的小 砧A和固定刻度B固定在框架C上。旋鈕D、 微調旋鈕D和可動刻度E、測微螺桿F連在 一起，通過精密螺紋套在B上。 (2) 原理 測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕D每旋轉一周，F(xiàn)前進或后退0.5 mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉動一小格，F(xiàn)前進或后退0.01 mm。即螺旋測微器的精確度為0.01 mm。讀數(shù)時誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。 (3)讀數(shù)：測量時被測物體長度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動刻度讀出。 測量值(毫米)=固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫米刻線是否露出)+可動刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(毫米),2,2.千分尺（如圖）,（1）構造：主尺、游標 尺（主尺和游標尺上各有一 個內外測量爪）、游標尺上 還有一個深度尺，尺身上還有一個緊固螺釘。 （2）用途：測量厚度、長度、深度、內徑、外徑。 （3）原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成。 不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm。常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，見下表：,3,（4）讀書：,讀數(shù)等于主尺上的整毫米數(shù)（指游標尺“0”刻線之前的整數(shù)部分）加上應讀格子數(shù)（從游標尺上讀出與主尺上某一刻度對齊的游標的格數(shù)）×準確度。,主尺上的整毫米數(shù)應為游標尺“0”刻線之前的整數(shù)部分，切勿讀成游標尺左棱之前的整數(shù)部分。,4,3.伏安法測電阻 (1)電流表的內接法和外接法的比較,5,試觸法 若不知Rx的大約阻值，可采用“試觸法”，將電路如圖所示 連接，空出電壓表的一個接頭S，然后將S分別與a，b接觸一下， 觀察兩表示數(shù)變化情況。,4.電阻率的測定原理 把金屬絲接入如圖所示的電路中，用電壓表測金屬絲兩端 的電壓，用電流表測金屬絲中的電流，根據(jù)Rx=U/I計算金屬絲 的電阻Rx，然后用米尺測量金屬絲的有效長度l，用螺旋測微器 測量金屬絲的直徑d，計算出金屬絲的橫截面積S；根據(jù)電阻定 律Rx=l/S，得出計算金屬絲電阻率的公式=RxS/l=d2U/(4lI)。,(2)兩種電路的選擇,定量判定法 若已知待測電阻的大致阻值Rx，電流表的內阻RA和電壓表的內阻RV，則：當Rx/RARV/Rx時，選用“內接法”，當Rx/RARV/Rx時，選用“外接法”，當Rx/RA=RV/Rx時，兩種接法均可。簡單概括即為“大內偏大，小外偏小”。,a.若電流表示數(shù)變化明顯，說明電壓表分流作用較強，即 Rx阻值較大，應采用“內接法”，S應接b。,b.若電壓表示數(shù)變化明顯，說明電流表分壓作用較強，即 Rx阻值較小，應采用“外接法”，S應接a。,6,四、實驗步驟,三、實驗器材 被測金屬絲、米尺、螺旋測微器、電壓表、電流表、直流電源、開關、滑動變阻器、導線若干。,3.按圖所示的電路連接好器材，注意滑動 變阻器應調在阻值最大的位置，電流表和電壓 表選擇好適當?shù)牧砍獭?4.閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器的滑動觸片， 讀出幾組相應的電流表和電壓表的示數(shù)I和U的值，記入記錄表格內。,5.打開開關S，拆除電路，整理好實驗器材。,2.用米尺測量接入電路中的被測金屬絲的長度l，測量三次，將測量結果記入表格中。,1. 用螺旋測微器在金屬絲的三個不同位置分別測量金屬絲的直徑，將測量結果記入表格，求直徑的平均值，計算出金屬絲的橫截面積。,7,(1)金屬絲的長度 =_cm=_m；,(3)金屬絲的電阻 =_。,(4)金屬絲材料的電阻率= =_·m。,(1)金屬絲的長度 =_cm=_m；,6.數(shù)據(jù)處理 根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù)，完成以下表格內容：,(2)金屬絲的橫截面積S=_mm2=_m2。,8,五、注意事項 1.為了減小金屬絲橫截面積帶來的誤差，測量直徑時緊密繞制的金屬整圈數(shù)多一些。 2.測量金屬絲的長度應該在接入電路后且在拉直的狀態(tài)下進行，為減小誤差應測量三次取平均值； 3.為了減少由于溫度變化而帶來的測量誤差，實驗中注意通電時間不宜過長、電流不宜過大； 4.測量電路采用電流表外接法，調節(jié)滑動變阻器阻值時注意同時觀察兩個電表的示數(shù)，盡量使表的指針偏轉較大，以減少讀數(shù)誤差，但是注意防止超過量程； 5.為了減小實驗誤差，測量金屬絲的電阻時一般電流I、電壓U測量多次，求出對應的電阻后取電阻的平均值，實驗中也可以利用U-I圖線求電阻； 6.閉合開關S之前，一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻最大的位置。,9,六、誤差分析 1.金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得到的，直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一； 2.采用伏安法測量金屬絲的電阻時，必然帶來系統(tǒng)誤差； 3.金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差； 4.由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差。,10,考點1 游標卡尺及螺旋測微器的讀數(shù),【例1】（1）在測定金屬的電阻率實驗中，用螺旋測 微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，讀數(shù) 為 mm。 （2）在用單擺測定重力加速度實驗中，用游標為20 分 度的卡尺測量擺球的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為 cm。,0.617,0.675,【解析】d1=0.5 mm+11.7×0.01 mm=0.617 mm d2=6 mm+15×0.05 mm=0.675 cm,（1）把握好游標卡尺及螺旋測微器的讀數(shù)方法。 （2）游標卡尺的讀數(shù)沒有估讀，而螺旋測微器可動部分的讀數(shù)應估讀一位。,11,【例2】某實驗小組利用實驗室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率，所用的器材包括：輸出為 3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、米尺、電阻箱、開關和導線等(如圖)。 (1)他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個小金屬夾， 金屬夾可在金屬絲上移動。請根據(jù)現(xiàn)有器材，設計實驗電路，并連接電路實物圖(如圖)。 (2)實驗的主要步驟如下： 正確連接電路，設定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關； 讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置； 斷開開關，_。合上開關，重復的操作。 (3)該小組測得電流與金屬絲接入長度關系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此給出 了如圖中的關系圖線，其斜率為_A-1·m-1 (保留三位有 效數(shù)字)；圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了_ 的電阻之和。,考點2 測定金屬電阻率的原理,12,【答案】(1)如圖甲、乙 (2)讀出接入電路中的金屬絲的長度 (3)1.63 電源的內阻與電阻箱,【解析】本題以創(chuàng)新型實驗的形式考查了電 阻率的測量，解答時首先要看明白實驗的原理， 對利用圖象獲取信息的能力有較高的要求。 依據(jù)實驗器材和實驗目的測量金屬絲的電阻 率，電路圖如圖甲所示；電路實物圖如圖乙所示， 依據(jù)閉合電路歐姆定律得E=I(r+R0+Rx)，參照題 目給出的圖象可得1/I=(r+R0)/E=/(ES)·L，可見直線的斜率k=/(ES)，可知斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是金屬絲的電阻率，其數(shù)值和單位為1.54×10-7 ·m；依據(jù)直線可得其斜率為1.63 A-1·m-1，截距為(r+R0)/E，則圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積為(r+R0) 。,實物連圖時，要注意以下幾點： (1)接線要接到接線柱上，并且切勿交叉。 (2)要讓電流從電壓表或電流表的“+”極流入，“-”極流出，同時要注意正確連接電表的量程。,13,【例3】某研究性學習小組設計了如圖所示的電路，用來研究稀鹽水溶液的電阻率與濃度的關系。 圖中E為直流電源，K為開關，K1為單刀雙擲開關，V為電壓表，A為多量程電流表，R為滑 動變阻器，Rx為待測稀鹽水溶液液柱。 (1)實驗時，閉合K之前將R的滑片P置于_(填“C”或“D”) 端；當用電流表外接法測量Rx的 阻值時，K1應置于位置_(填“1”或“2”)。 (2)在一定條件下，用電流表內、外接法得到Rx的電阻率隨濃度變化的兩條曲線如圖所示(不 計由于通電導致的化學變化)，實驗中Rx的通電面積為20 cm2，長度為20 cm，用內接法測 量Rx的阻值是3 500 ，則其電阻率為 _·m，由圖中對應曲線_(填“1”或 “2”)可 得此時溶液濃度約為_%(結果保留兩位有效數(shù)字)。,考點3 實驗拓展創(chuàng)新,【解析】(1)滑動變阻器是分壓作用，為保護儀表，開始 滑片P置于D端，電流表外接法測Rx阻值時，K1應置于1位置。 (2)由Rx=l/S得，=RxS/l=(3 500×20×10-4)/(20×10-2) ·m=35 ·m。 因為Rx=3 500 ，這一阻值遠大于電流表內阻，而與電壓表內阻較接近，所以選用電流表內接法誤差較小，測量較準確，曲線1對應的較準確，所以曲線1對應內接法。由曲線1可得此時溶液濃度約為0.012%。,D,35,1,0.0110.014間的數(shù)據(jù),1,14,； 人工智能名片 微信名片 ； 你小子現(xiàn)在步入了天神之境了,也算是有所小成了,也沒有辜負當年姐咱對你期望.“只是你可不能傲驕了,現(xiàn)在你這個修為還只是入了個門而已,要想成為片天地間可以說得上話強者,還得努力很多年.“她說：“等你成為至高神那壹天,你小子就可以在這九界之中,穿來梭去了.“到時說不定就可以尋到星空之門,根據(jù)你得到那張星空古圖,返回地球了.“她鼓勵根漢.根漢說：“咱從來也不敢放松,這顆爭雄之心是壹直存在,不過咱也有咱成長方式.“有些東西也是急不得.“你有這種覺悟就好.“伊蓮娜爾笑道,“姐咱當年早就說過了,你有成仙資質,因為你是活死人體質,若是要打破天際話或者會更容易多,甚至都不會招來天罰之劫.“這個可能只是姐你自己臆想了.“根漢苦笑：“咱成為天神之境,也招來了天劫了,要沖破天際,進入仙界,那談何容易,天劫恐怕會更厲害.“呵呵,你這是天劫,而要打破天際,卻是要戰(zhàn)勝天罰,這兩者可不能同日而語.“伊蓮娜爾說：“你這是在撐天,到時候就要撐著整個星空了.“不會吧?“根漢覺得有些夸張了,這天罰之劫,難道真有這么恐怖.他不由得想到了,地球上那個穿越前輩,北天.那個號稱宇宙中最強大男人,他是不是真存在呢?他如果真存在,難道他真是宇宙中最強大人?既然他說地球毀滅了,那他最后又去了哪里呢.他有沒有求得長生,有沒有煉就不死之身,以已之力,能敵得過歲月,時空呢.這壹切不得而知,不過壹想到,有壹位來自地球上前輩,卻曾經(jīng)達到過那樣高度.根漢就有壹種無窮動力,從內心深處,絕不服輸.如果北天是真人,是他煉制了九龍珠,那自己同樣是地球上來,難道自己會比他差?根漢絕不這么認為,他從來就認為,自己不會輸給任何人,不管是北天,還是南天也好.“呵呵,真要到了那壹天,你就會明白了.“伊蓮娜爾笑道：“不過姐姐以后可就了reads;.“別說是,就是以后要嫁給咱,咱也認了.“根漢笑道.“你倒是會占便宜.“伊蓮娜爾也不生根漢氣,這種話兩人不知道說過多少遍了,無聊時候,總是會要扯些這個.要不然這呆著有什么趣呢,總不能天天都聊正事吧,哪爾來這么多正事.其實對于所有生靈來說,都是閑事多,正事少.人就更是如此了.“這法陣你解多久?“伊蓮娜爾問根漢.“現(xiàn)在照這度估計還得十年左右.“根漢嘆道：“而且還是保守估計.“那你就不怕那老道是坑你?“伊蓮娜爾有些不解.根漢道：“就算是被坑,咱也認了.“怪不得你小子,深得那么多女人歡喜呢,果然是有情有義呀.“伊蓮娜爾道.根漢嘆道：“沒辦法,做人難呀,做男人更難,做壹個好男人更難呀.“你小子就會得了便宜還賣乖,你和姐說實話,你得到那么些女人,是什么感受呀?是不是每天特意得意呀?“伊蓮娜爾問他.“呵呵,這個嘛.“根漢笑了笑,后說：“當然得意了,自己擁有天底下最美女人,最善良女人,得意壹下也是應該吧.“可是天底下美麗,善良女人多了去了,照你這意思你是要繼續(xù)收下去了?“伊蓮娜爾鄙夷說.根漢笑道：“這姻緣之事,本就是活到老,找到老呀,難道老了就不能愛了嗎?“論起這種愛情觀,根漢和伊蓮娜爾也交流過幾回.“就會找借口.“伊蓮娜爾哼道：“你們男人呀,沒一些好東西,要是你和小妖神壹樣就好了.“呵呵,難道他就不喜歡女人?“根漢有些不信.伊蓮娜爾說：“他從不喜歡女人,面對女人不動聲色,人家送上門他也不要.“不是吧.“根漢無語道：“難道他喜歡男人?“去你,誰喜歡男人了.“伊蓮娜爾說.“那他估計是真喜歡你了.“根漢笑了笑說.q（正文叁貳叁1借口）叁貳叁貳老道叁貳叁貳“呵呵,難道他就不喜歡女人?“根漢有些不信.請大家搜索（品#書.網(wǎng)）!更新最快.超多好只要分神不死,這人也不會死,而達到天神上階之后,修士力量已經(jīng)遠遠過了普通天地所能容納了.所以他們不得不將分神祭于各處,而且想要同時凝聚自己全力,不是那么容易.而至高神則不壹樣,他們可以輕易,將九界中,自己所有分神力量,全部凝聚起來.所以真要對戰(zhàn)時候,至高神實力會暴漲,要不然也不會在稱號面前,還加壹個至高名號.當年各界也就平均壹界,只有壹到兩位至高神,所以當時魔界出現(xiàn)了三位大魔神,三位魔界至高神,才會猖狂到敢進犯各界.“你小子,真等解開了這座法陣,老道咱要好好謝謝你.“老道大笑.根漢問道：“你要拿什么謝咱?咱可是讓你和你失散了多少年女人重逢了,小恩小惠可別想打咱.“呵呵,你小子,咱還能送你廢物?“老道笑道：“你放心吧,咱要送你東西,是你最需要,也是你夢寐以求.“是不是呀.“根漢笑了笑.老道笑了笑,說：“你說呢?“你用天命之術,替咱算過了?“根漢皺了皺眉.老道也沒有否認：“這應該是每壹個天命師本能吧,見到人這壹雙眼睛就會自動去算,你不也是如此嗎?“你這雙眼睛?“根漢楞了楞.老道笑道：“你也不,15,