测定金属的电阻率-课件共30张.ppt

1、螺旋测微器（千分尺）螺旋测微器（千分尺）（1 1）用途和构造）用途和构造 螺旋测微器（又叫千分尺）是比游标卡尺更螺旋测微器（又叫千分尺）是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm0.01mm，测量范围为几个厘米。，测量范围为几个厘米。（2 2）原理和使用）原理和使用 螺旋测微器的精密螺纹的螺距是螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm0.5mm，可动，可动刻度有刻度有5050个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退螺杆可前进或后退0.5mm0.5mm，因此旋转每个小分度，因此旋转每个小

2、分度，相当于测微螺杆前进或后退这相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm0.5/50=0.01mm。可。可见，可动刻度每一小分度表示见，可动刻度每一小分度表示0.01mm0.01mm，所以以螺，所以以螺旋测微器可准确到旋测微器可准确到0.01mm0.01mm。由于还能再估读一位，。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。可读到毫米的千分位，故又名千分尺。 小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点恰好小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使小砧与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端，那么测和测

3、微螺杆的面正好接触待测长度的两端，那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动刻度读刻度读出。出。螺旋测微器螺旋测微器的使用方法：的使用方法： a a使用前应先检查零点，方法是缓缓转动保护使用前应先检查零点，方法是缓缓转动保护旋钮旋钮KK，使测杆和测砧（固定小砧，使测杆和测砧（固定小砧A A）接触，到棘轮）接触，到棘轮发出声音为止，此时可动尺（活动套筒）上的零刻线发出声音为止，此时可动尺（活动套筒）上的零刻线应当和固定套筒上的基准线（长横线）对正，否则有应当

4、和固定套筒上的基准线（长横线）对正，否则有零误差。零误差。 b b左手持曲柄（左手持曲柄（U U型框架），右手转动大旋钮型框架），右手转动大旋钮K K使测杆使测杆P P与测砧与测砧A A间距稍大于被测物，放入被测物，转间距稍大于被测物，放入被测物，转动保护旋钮动保护旋钮KK到夹住被测物，棘轮发出声音为止。到夹住被测物，棘轮发出声音为止。 c c拨固定旋钮使测杆固定后读数。拨固定旋钮使测杆固定后读数。（3 3）使用螺旋测微器应注意以下几）使用螺旋测微器应注意以下几点：点： 转动旋钮不可太快，否则由于惯性会使接触压力过大转动旋钮不可太快，否则由于惯性会使接触压力过大使被测物变形，造成测量误差，更不

5、可直接转动大旋钮去使测使被测物变形，造成测量误差，更不可直接转动大旋钮去使测杆夹住被测物，这样往往压力过大使测杆上的精密螺纹变形，杆夹住被测物，这样往往压力过大使测杆上的精密螺纹变形，损伤螺旋测微器。损伤螺旋测微器。 在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。否已经露出。 读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为上也应读取为“0”0”。1测测量金属丝直径时出现误差

6、量金属丝直径时出现误差：(1) 金属丝本身直径并不严格均匀；金属丝本身直径并不严格均匀；(2) 螺旋测微器本身有误差；螺旋测微器本身有误差；(3) 读数时观测有误差因此测量时要在金属丝的不同部位，读数时观测有误差因此测量时要在金属丝的不同部位， 且不同方向上多测几次且不同方向上多测几次2测测量金属丝长度时出现误差：量金属丝长度时出现误差：(1) 长度为接入电路的有效长度；长度为接入电路的有效长度；(2) 读数时观测有误差，因此要把金属丝拉紧拉直，测量时在读数时观测有误差，因此要把金属丝拉紧拉直，测量时在 接线柱压线处测，多测几次接线柱压线处测，多测几次3电电阻阻R测量本身有误差，因用外接法测量

7、本身有误差，因用外接法R测测R真真 因此因此测测真真4通通电电流过大，时间过长，金属丝发热、电阻率变化测电电流过大，时间过长，金属丝发热、电阻率变化测 量时要迅速果量时要迅速果 断，避免其发热断，避免其发热. 游标卡尺游标卡尺 【例例1】 某某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计接触电阻不计)，两电极相距，两电极相距L0.700 m，其间充满待测的导电溶液用如下图器材进行测，其间充满待测的导电溶液用如下图器材进行测量：电压表量：电压表(量程量程15 V，内阻约，内阻约 30k)

8、、电流表、电流表(量程量程300 A，内阻约内阻约50 )、滑动变阻器、滑动变阻器(100 ，1 A)、电池、电池 组组(电动势电动势E12V，内阻，内阻r6 )、单刀单掷开关一个、导线若干下表是他、单刀单掷开关一个、导线若干下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据实验中测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据实验中他还用他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图 所所示示U/V01.03.05.07.09.011.0I/A02265109155175240(2)根根据表中数据在图坐标中已描点，请作出据表中数据在图坐标中已

9、描点，请作出UI图象，根据图象，根据图象求出电阻图象求出电阻R (保留两位有效数字保留两位有效数字)；(3)计算导电溶液的电阻率表达式是计算导电溶液的电阻率表达式是_(用用R、d、L表示表示)，测量值为，测量值为_ m(保留两位有效数字保留两位有效数字)；(4)请在虚线框内画出测量导电溶液电阻的电路图，并在图中请在虚线框内画出测量导电溶液电阻的电路图，并在图中补画出未连接的导线补画出未连接的导线根据以上所述请回答下面的问题：根据以上所述请回答下面的问题：(1)玻璃管内径玻璃管内径d的测量值为的测量值为 cm；3.0754.41044.8104493解析：解析：(1)3.075(2)作出图象如右

10、图所示作出图象如右图所示由图象的斜率求得电阻由图象的斜率求得电阻R为为4.41044.8104.(3)玻璃管的横截面积玻璃管的横截面积S 由由R 得得 代入数据得电阻率为代入数据得电阻率为(493) m.(4)这里主要有两个主要问题，一是滑动变阻器的接法，二是电流表的接法由前这里主要有两个主要问题，一是滑动变阻器的接法，二是电流表的接法由前面的测量结果可知，电阻较大，所以电流表用内接法；由表一中的数据可知，电面的测量结果可知，电阻较大，所以电流表用内接法；由表一中的数据可知，电压的测量范围是压的测量范围是011 V，所以滑动变阻器要用分压接法电路图和连线图如下图，所以滑动变阻器要用分压接法电路

11、图和连线图如下图【例例2】 (2010浙大附中浙大附中)有有一根细长而均匀的金属管线样品，一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图横截面如图(甲甲)所示此金属管线长约所示此金属管线长约30 cm，电阻约，电阻约10 .已知这种金属的电已知这种金属的电 阻率为阻率为，因管内中空部分截面积无法，因管内中空部分截面积无法直接测量，请你设计一个实验直接测量，请你设计一个实验 方案，测量中空部分的截面方案，测量中空部分的截面积积S0，现有如下器材可选：，现有如下器材可选：A毫米刻度尺毫米刻度尺 B螺旋测微器螺旋测微器C电流表电流表A1(600 mA,1.0 ) D电流表电流表A2(3 A,0.1 )E电

12、电压表压表V(3 V,6 k) F滑动变阻器滑动变阻器R1(2 k，0.5 A)G滑动变阻器滑动变阻器R2(10 ，2 A) H蓄电池蓄电池E(6 V,0.05 )I开关一个，带夹子的导线若干开关一个，带夹子的导线若干(1) 以以上器材中，应选用的器材有上器材中，应选用的器材有 只填代号字母只填代号字母)(2) 在下面虚线框中画出你所设计的电路图，并把图乙在下面虚线框中画出你所设计的电路图，并把图乙)的实的实 物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值(3) 实验中要测量的物理量有：实验中要测量的物理量有：_.(4) 计算金属管线内部空间截面积

13、计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为：的表达式为： S0_.ABCEGHI螺旋测微器测横截面边长螺旋测微器测横截面边长a，用毫米刻，用毫米刻度尺测金属管线长度度尺测金属管线长度L，电压表示数，电压表示数U，电流表示数电流表示数I.a a2 2ILIL/ /U UA毫米刻度尺毫米刻度尺 B螺旋测微器螺旋测微器C电流表电流表A1(600 mA,1.0 ) D电流表电流表A2(3 A,0.1 ）E电压表电压表V(3 V,6 k) F滑动变阻器滑动变阻器 R1(2 k，0.5 A)G滑动变阻器滑动变阻器R2(10 ，2 A) H蓄电蓄电 池池E(6 V,0.05 )I开关一个，带夹子的导线若干开关

14、一个，带夹子的导线若干解析：解析：(1)电压表只能选量程电压表只能选量程3 V的的E，因此流过此金属管线最大电流约为，因此流过此金属管线最大电流约为3 V100.3 A，故电流表选量程，故电流表选量程600 mA的的A1；滑动变阻器；滑动变阻器R1最大阻值太大，不便于最大阻值太大，不便于调节，故应选滑动变阻器调节，故应选滑动变阻器R2.(2)由于由于Rx10 故采用电流表外接法；要求尽可能测出多组有关数值，故应采用滑动变阻器故采用电流表外接法；要求尽可能测出多组有关数值，故应采用滑动变阻器的分压式接法的分压式接法(4)金属管线截面积金属管线截面积SL/R，RU/I，S0a2S，联立解得：，联立解得：S0a2IL/U.