测定金属的电阻率-(共20张PPT)

1．练习伏安法测电阻，并测出金属丝的电阻率。2．练习使用螺旋测微器。【螺旋测微器】（1）构造：（2）原理：可动刻度H上的刻度分为50等份，螺旋测微器的精确度为0.01mm。固定刻度S可动刻度H测微螺杆P微调旋钮K′旋钮K框架F0.486mm0.536mm4.078mm1．实验测定金属电阻率的理论依据是电阻定律。2．金属丝的电阻值可以用伏安法测出。3．金属丝的长度应用毫米刻度尺测定，金属丝的直径可以用螺旋测微器测定。4．螺旋测微器的读数规则测量值＝固定刻度整毫米数(＋半毫米数)＋可动刻度读数(含估读)×0.01mm。毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表、直流电压表、滑动变阻器(0～50Ω)、电池组、开关、导线、待测金属丝等。(1)用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S.(2)按原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路．(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值L.测量次数123平均值金属丝直径d/m金属丝长l/m金属(4)把滑动变阻器的滑动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，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S.(5)拆去实验线路，整理好实验器材．测量次数123电阻平均值电压U/V电流I/A电阻Rx/Ω六、数据处理1．金属丝直径的测量(1)特别注意半刻度是否露出。(2)因螺旋测微器的精确度为0.01mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。(3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。2．金属丝长度的测量(1)应测量接入电路中的有效长度。(也要估读)(2)把3次测量结果求平均值作为长度l。3．电阻R的测量(1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。(2)图像法：可建立U­I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出电阻值R。4．电阻率的计算将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝RSl＝πd2R4l中，计算出金属导线的电阻率。七、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。2．电流表外接法，R测R真导致ρ测ρ真(系统误差)。3．通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系统误差)。八、注意事项1．为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值。2．测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变。3．为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用U­I图像法求出电阻。4．滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求。例：在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如1图所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)。图10.398(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组(电动势3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约为3kΩ)、滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干。某同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图2中的(3)图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。图2图3________图(选填“甲”或“乙”)。甲(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第1、5、7次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线。由图线得到金属丝的电阻值Rx＝________Ω(保留两位有效数字)。图44.5(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为________(填选项前的符号)。A．1×10－2Ω·mB．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·mD．1×10－8Ω·mC(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的是________(有多个正确选项)。A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由读数引起的误差属于系统误差B．由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D．用UI图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差CD