1、第3节 导体电阻率的测量第十一章电路及其应用课标定位课标定位1 1、掌握游标卡尺和螺旋测微器的使用和读数；、掌握游标卡尺和螺旋测微器的使用和读数；2 2、掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用；、掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用；3 3、学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝、学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。的电阻率。素养阐释素养阐释1 1、物理观念：伏安法、电阻物理观念：伏安法、电阻2 2、科学思维：掌握电表、测量电路、控制电、科学思维：掌握电表、测量电路、控制电路选择的基本原则，会进行实验误差分析；体路选择的基本原则，会进行实验误差分析；体会在不同条件下应用伏安法及其变式
2、。会在不同条件下应用伏安法及其变式。引入引入因为电阻丝比较细，所以直接用刻度尺测量就会产生比较大因为电阻丝比较细，所以直接用刻度尺测量就会产生比较大的误差，有没有更为精确的测量工具呢？的误差，有没有更为精确的测量工具呢？要想求出金属丝的电阻率要想求出金属丝的电阻率,由由Rl/S得：得：实验实验1 1 长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用更加精确的测量工具更加精确的测量工具-游标卡尺、螺旋测微器游标卡尺、螺旋测微器外测量爪外测量爪紧固螺钉紧固螺钉内测量爪内测量爪游标尺游标尺深度尺深度尺主尺主尺1 1、游标卡尺、游标卡尺结构结构游标卡尺使用方法：游标卡尺使用方法：测量时，右手拿住尺
3、身，大拇指移动游标尺，测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标尺，左手拿待测物体，使待测物位于外测量爪之左手拿待测物体，使待测物位于外测量爪之间，当与测量爪紧紧相贴时，即可读数。间，当与测量爪紧紧相贴时，即可读数。测量圆环的外径测量圆环的外径测量圆环的内径测量圆环的内径主尺主尺游标游标0 01 10 01010cmcm主尺上的最小分度是主尺上的最小分度是1 1毫米，游标上有毫米，游标上有1010个等分度，总长为主尺上个等分度，总长为主尺上的的9 9毫米，则游标上每一个分度为毫米，则游标上每一个分度为0.90.9毫米毫米1010毫米毫米9 9毫米毫米1 1毫米毫米0.90.9毫米毫米测量原理测量原理
4、错位放大法错位放大法错位放大法错位放大法主尺游标01010cm 主尺上的主尺上的1 1个最小分度与游标上个最小分度与游标上1 1个分度相差为多少呢？个分度相差为多少呢？0.10.1毫米毫米主尺主尺游标游标0 01 10 01010cmcm当被测量的物体长度为零时，游标上的哪一根刻度线与主尺上刻当被测量的物体长度为零时，游标上的哪一根刻度线与主尺上刻度线相重合呢？度线相重合呢？主尺刻度是主尺刻度是9 mm9 mm还是还是1 cm?1 cm?测量值测量值=10 mm+0=10 mm+00.1 mm 0.1 mm =10.0 mm =10.0 mm =1.00 cm =1.00 cm 注意：注意：主
5、尺刻线要和游标尺主尺刻线要和游标尺 0 0刻线进行比较，不能把游标刻线进行比较，不能把游标尺的左边缘当做尺的左边缘当做0 0刻线；读数要和尺子的精确度保持一致刻线；读数要和尺子的精确度保持一致.当被测量的物体厚度为当被测量的物体厚度为0.1mm0.1mm时，主尺上的哪一根刻度线与游标时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？上刻度线相重合呢？主尺主尺游标游标01010cm游标向右移动0.1mm主尺主尺游标游标0 01 10 01010cmcm当被测量的物体厚度为当被测量的物体厚度为0.6mm0.6mm时，主尺上的哪一根刻度线与游标时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？上刻度线相
6、重合呢？游标向右移动游标向右移动0.6mm0.6mm主尺主尺游标游标0 01 10 01010cmcm只有第只有第6 6条刻度线与主尺上的刻度线重合，其余的刻度线都与主尺上的条刻度线与主尺上的刻度线重合，其余的刻度线都与主尺上的刻度线不重合。刻度线不重合。总结：总结：1010分度尺的测量精确度分度尺的测量精确度(0.1mm)(0.1mm)0 0101020200 01 12 23 32020分度游标卡尺分度游标卡尺观察观察2020分度和分度和5050分度的游标卡尺的主尺刻度与游标刻度的区别，分度的游标卡尺的主尺刻度与游标刻度的区别，思考它们的精确度是多少？又如何来读数呢？思考它们的精确度是多少
7、？又如何来读数呢？精确度为精确度为0.050.05读数包括以下三个步骤：读数包括以下三个步骤：1 1、从主尺上读出主要部分，即、从主尺上读出主要部分，即游标尺的零刻度线对准的游标尺的零刻度线对准的主尺上的刻度值主尺上的刻度值A(A(应应以以mmmm为单位）。为单位）。2 2、找出从、找出从游标尺上的第游标尺上的第N N条刻度线条刻度线与主尺上的某条刻度线对齐，然后根据游与主尺上的某条刻度线对齐，然后根据游标尺的种类确定每分度的值标尺的种类确定每分度的值u u（1010分度尺为分度尺为0.1mm,200.1mm,20分度尺为分度尺为0.05mm,500.05mm,50分度尺为分度尺为0.02mm
8、)0.02mm)，算出游标尺上计出的值，算出游标尺上计出的值B=NB=Nu u（mmmm）3 3、求出最后结果：、求出最后结果：X=A+B X=A+B （mm)mm)游标尺的读数方法（考点）游标尺的读数方法（考点）练习：练习：当被测量的物体厚度为当被测量的物体厚度为27.7mm(2.77cm)27.7mm(2.77cm)时，游标上零刻度线大致时，游标上零刻度线大致的位置在哪？游标上哪一条刻度线与主尺上的刻度线相重合呢？的位置在哪？游标上哪一条刻度线与主尺上的刻度线相重合呢？27.7mm(2.77cm)主尺cm310游标027L=27mm+70.1mm70.1=27.7mm一看：精确度一看：精确
9、度二看：游标尺上的二看：游标尺上的0 0刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端三看：游标尺的哪条三看：游标尺的哪条(第第N N条条)刻度线与主尺上的刻度线对齐刻度线与主尺上的刻度线对齐主尺主尺1 1游标尺游标尺0 0【课堂反馈课堂反馈1】请你读出下列游标卡尺的读数：请你读出下列游标卡尺的读数：2 cm2 cm10102020L=+=两刻度对齐两刻度对齐 5mm5mm 1717 0.05mm5.85 mmN N2 2、螺旋测微器、螺旋测微器框架框架旋钮旋钮可动刻度可动刻度固定刻度固定刻度测微螺杆测微螺杆微调旋钮微调旋钮测砧测砧结构结构螺旋测微器是依据螺旋测微器是依据
10、螺旋放大螺旋放大的原理制成的，即的原理制成的，即螺杆螺杆在在螺母螺母中旋转中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的原理螺旋测微器的原理a a调零：调零：使用前应先检查零点，方法是使用前应先检查零点，方法是缓缓转动微调旋钮，使测微螺缓缓转动微调旋钮，使测微螺杆和测砧接触，到微调旋钮发出声音为止，杆和测砧接触，到微调旋钮发出声音为止，此时可动尺（活动套筒）上此时可动尺（活动套筒）上的零刻线应当和
11、固定套筒上的基准线（长横线）对正，否则有零误差；的零刻线应当和固定套筒上的基准线（长横线）对正，否则有零误差；使用方法使用方法b b测量：测量：左手持曲柄（左手持曲柄（U U型框架），右手转动旋钮使测杆与测砧间距型框架），右手转动旋钮使测杆与测砧间距稍大于被测物，放入被测物，转动微调旋钮到夹住被测物，微调旋钮发稍大于被测物，放入被测物，转动微调旋钮到夹住被测物，微调旋钮发出声音为止；出声音为止；c c读数：读数：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。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，可动刻度有，可动刻度有5050个等分刻度，个等分刻
12、度，可动刻度旋转一周，前进或后退可动刻度旋转一周，前进或后退0.5mm0.5mm，因此，因此可动刻度每一小分度表可动刻度每一小分度表示示测微螺杆前进或后退测微螺杆前进或后退0.5/50=0.5/50=0.01mm0.01mm。由于还能再估读一位，可读。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位。到毫米的千分位。由固定刻度上读整毫米数；由固定刻度上读整毫米数；由可动刻度读格数由可动刻度读格数,并估读并估读,再乘以再乘以0.010.01；待测长度为两者之和。待测长度为两者之和。螺旋测微器的读数螺旋测微器的读数固定刻度固定刻度可动刻度可动刻度精度精度0.01mm0.01mm读数读数注意单位和半注意单位和
13、半刻度是否漏出刻度是否漏出要估读，不要单位要估读，不要单位螺旋测微器的读数练习：螺旋测微器的读数练习：0 01 1固定刻度：固定刻度：1 1是否超过半刻度？是否超过半刻度？可动刻度可动刻度25.025.0252530302020读数读数L=L=固定刻度固定刻度L=1+0.5+0.250=1.750 mmL=1+0.5+0.250=1.750 mm+半刻度半刻度+可动刻度可动刻度是是0 01 12 2固定刻度：固定刻度：2 2是否超过半刻度？是否超过半刻度？可动刻度：可动刻度：34.434.4353540403030读数读数L=L=固定刻度固定刻度L=2+0.0+0.344=2.344 mmL=
14、2+0.0+0.344=2.344 mm+半刻度半刻度+可动刻度可动刻度否否螺旋测微器的读数练习：螺旋测微器的读数练习：测量时，在测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，改用微调旋测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，改用微调旋钮，钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。在读数时，要在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。读数时，千分位要一位估读数字，即使固定刻度的零点正好与可动刻读数时，千分位要一位估读数字，即使固定刻度的零点正好与可
15、动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”“0”。用毕放回盒中，存放中用毕放回盒中，存放中测杆和测砧不要接触，测杆和测砧不要接触，长期不用，要涂油防锈。长期不用，要涂油防锈。注意事项注意事项【课堂检测课堂检测2】螺旋测微器读数螺旋测微器读数_1520510020251510mm+19.1001mm=10.191mm10.191mm实验实验2：金属丝电阻率的测量：金属丝电阻率的测量(1 1)电阻的测量电阻的测量测电阻的分压式电路测电阻的分压式电路按实验电路连接实物电路，按实验电路连接实物电路，改变改变滑动变阻器滑动触头的位置，滑动变阻器滑动触头的位置，
16、读出几组相应的电流表、电压表读出几组相应的电流表、电压表的示数，的示数，通过通过U U-I I图象求得电阻图象求得电阻R R。(2 2)电阻丝有效长度的测量电阻丝有效长度的测量电阻丝长度的测量应选用刻度尺。测量的并不是电阻丝的电阻丝长度的测量应选用刻度尺。测量的并不是电阻丝的总长度，而是总长度，而是测量接入电路中的被测金属导线的测量接入电路中的被测金属导线的有效长度有效长度(3 3)电阻丝直径的测量电阻丝直径的测量电阻丝较细，刻度尺会有较大的误差。用刻度尺时应用累积法测电阻丝较细，刻度尺会有较大的误差。用刻度尺时应用累积法测量电阻丝的直径，量电阻丝的直径，或使用游标卡尺、螺旋测微器提高测量的精
17、度。或使用游标卡尺、螺旋测微器提高测量的精度。注意事项注意事项(1)(1)本实验中待测金属导线的电阻值较小，为了减小实验的系统误差，本实验中待测金属导线的电阻值较小，为了减小实验的系统误差，必须采用电流表必须采用电流表外接法外接法；(2)(2)测量待测金属导线的测量待测金属导线的有效长度有效长度，是指测量待测导线接入电路的两，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量个端点之间的长度，即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直；时应将导线拉直；(3)(3)闭合开关闭合开关S S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在之前，一定要使滑动变阻
18、器的滑动片处在有效电阻值有效电阻值最大最大的位置；的位置；(4 4)数据分析数据分析将三个测量值代入将三个测量值代入上述公式，计算得上述公式，计算得出导体的电阻率。出导体的电阻率。并与该材料的电阻并与该材料的电阻率进行比较，分析率进行比较，分析误差产生的原因。误差产生的原因。课堂小结课堂小结实验实验1 1：长度的测量及测量工具的选用长度的测量及测量工具的选用 2 2、螺旋测微器原理、读数及使用螺旋测微器原理、读数及使用1 1、游标卡尺原理、读数及使用游标卡尺原理、读数及使用实验实验2 2：金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量2 2、物理量的测量物理量的测量1 1、实验思路实验思路3 3、数据分
19、析、数据分析【课堂检测课堂检测1】测一根金属管的深度时，则这根金属管的深度是测一根金属管的深度时，则这根金属管的深度是_cm；1.055 1cm2cm3cm01020主尺主尺游标尺游标尺【课堂检测课堂检测2】螺旋测微器螺旋测微器(千分尺千分尺)的可动刻度上的刻度为的可动刻度上的刻度为5050等份，等份，每一小格表示每一小格表示_mm_mm，旋钮每旋转一周，测微螺杆就前进或，旋钮每旋转一周，测微螺杆就前进或后退后退_mm_mm。用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测。用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为量结果如图所示，其读数应为_mm_mm。0.010.55.
20、667解：螺旋测微器固定刻度读数为解：螺旋测微器固定刻度读数为5.5 mm5.5 mm，可动刻度读数为可动刻度读数为0.010.0116.7 mm=0.167 mm16.7 mm=0.167 mm，所以读数为：所以读数为：5.5 mm+0.167 mm=5.667 mm5.5 mm+0.167 mm=5.667 mm。【课堂检测课堂检测3】利用螺旋测微器、米尺和如图利用螺旋测微器、米尺和如图2 2所示的器材测量一根粗所示的器材测量一根粗细均匀的金属丝的电阻率。细均匀的金属丝的电阻率。(1)(1)根据提供的电路图，用笔画线代替导根据提供的电路图，用笔画线代替导线，将题中的器材连接成实物电路，要求
21、连线不能交叉，电流表线，将题中的器材连接成实物电路，要求连线不能交叉，电流表(选选择择0 00.6A0.6A量程量程)、电压表、电压表(选择选择0 03V3V量程量程)图图2(2)(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图长度示数如图3 3所示，电流表、电压表的读数如图所示，电流表、电压表的读数如图4 4所示所示.则金属丝两则金属丝两端的电压端的电压U U_，电流，电流I I_，金属丝的长度，金属丝的长度l l_，直径，直径d d_._.2.20 V2.20 V图图3 3图图4 40.44 A0.44 A30.50 cm30.50 cm1.8501.85010103 3 m m(3)(3)该金属丝的电阻率是该金属丝的电阻率是_.(_.(保留两位有效数字保留两位有效数字)4.44.410105 5 m m
