实验测定金属的电阻率.ppt

电路
V
A
RX
限流电路，安培表内接法
V A
RX
V
A· · RX
限流电路，安培表外接法
V A
RX
分压电路，安培表内接法
分压电路，安培表外接法
主题(1)螺旋测微器的读数
1.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测
微器测量金属丝直径时的刻度位置如图8-3-1所示，
用米尺测量金属丝的长度l=0.810m.金属丝的电阻大
(3)闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处 在有效电阻值最大的位置；
(4)在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流的值不 宜过大(电流表用0~0.6A量程)，通电时间不宜过长， 以免金属导线的温度过高，造成其电阻率在实验过程 中增大.
6.测量电路的选择 (1)测量电路电流表“内接法”与“外接法”比较
约为4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻为Rx=4.1Ω，
从图中读出金属丝的直径为(0.520±0.002) mm，然后
根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率为
(1.1±0.1)×10-6
Ω·m.
螺旋测微器的使用
解析：金属丝的直径根据图中可读出
(0.520±0.002)mm
根据电阻定律 R l ，可得 πd 2Rx
1.实验目的 (1)学会使用各种常用电学仪器，会正确读数. (2)学会使用螺旋测微器并掌握正确读数方法. (3)学会用伏安法测量电阻的阻值，测定出金属的电 阻率. (4)学会选择滑动变阻器的连接方式(分压、限流).
2.实验原理
用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度L，用螺旋
测微器测导线的直径d，用伏安法测导线的电阻R，
度)，反复测量三次，求出平均值L.
(3)选择恰当的器材，依照图中所示的电路图 用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最 大.
(4)电路经检查无误后，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，记入记录表格内，断开开关S， 求出电阻R的平均值.
(5)将测得R、L、d的值，代入电阻率计算公式
7.供电电路的选择
(1)限流式和分压式的比较(假设内阻r=0)
两种接法电 滑动电阻 负载Rx上电 负载Rx上电
路图
使用特点 压调节范围 流调节范围
限 流 式
只使用aP 段.Pb段 无电流通 过
Rx E Rx R0 Ux E
E Rx R0 I x
E Rx
分
aP段和Pb
压 式
段来自百度文库有电 流通过
测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确 度.(注意单位为mm)
如图8-5-2所示，不足半毫米而从可动刻度上读的 示数为15.5格，最后的读数为： 2.0mm+15.5×0.01mm=2.155mm.
4.注意事项
(1)测量前须校对零点：先使小砧A与测微螺杆P并拢， 观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否 重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线 是否重合，否则应加以修正.
RS π·d 2R
中，计算出金属丝L的电阻4率L .
(6)整理好实验器材，实验结束.
5.注意事项
(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，必须采用电流表外接法；
(2)测量待测金属导线的有效长度，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，测量时应将导线拉直；
(2)读数时，除注意观察毫米整数刻度线外，还要特 别注意半毫米刻度线是否露出.螺旋测微器要估读， 以毫米为单位时要保留到小数点后第三位.
(3)测量时，当螺杆P快要接触被测物体时，要停止使 用粗调旋钮K，改用微调旋钮K′，当听到“咔、咔” 响声时，停止转动微调旋钮K′，并拧紧固定旋钮.这
样做既可保护仪器，又能保证测量结果的准确性.
=(1.1±0.1)×10-6Ω·Sm
4l
螺旋测微器是高考中常见的一种测量仪器.螺旋测微器 的读数是由固定刻度的读数(大于0.5mm部分)+可动刻 度的读数(小于0.5mm部分)，读数要有估算值.
主题(2)实验器材和测量电路的选择
2.有一个电阻Rx，其阻值大约是25kΩ，可供选择的
由
R L，得
S
RS π·d 2R
L 4L
3.实验器材
待测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、 直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干.
4.实验步骤
(1)用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一
次，取直径d的平均值.
(2)将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫 米刻度尺测量接入电路的金属丝长度(即有效长
电 流
原理图
测量值与真 实值关系
表
测量结果
内 接 法
U测=UA+Ux真 >Ux真
I测=Ix真
R测

U测 I测

RA

Rx真
Rx真(或R测 R串 Rx真)
外 接
U测=Ux真 I测=IV+Ix真
R测

U测 I测

RV Rx真 RV Rx真

法
>Ix真
Rx真(或R测 R并 Rx真)
一、螺旋测微器
1.构造
如图8-5-1所示是常用的螺旋测微器，它的测砧A和固 定刻度G固定在框架F上，旋钮K、微调旋钮K′和可动 刻度H，测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套在G上.
2.原理
精密螺纹的螺距是0.5mm，即K每旋转一周，P前进或
后退0.5mm，可动刻度分成50等份，每一等份表示
0.01mm，即可动刻度每转过一等份，P前进或后退
0≤Ux≤E
0
Ix

E Rx
(2)限流式和分压式的选择
①如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情 况下必须采用分压接法：
a.用电器的电压或电流要求从零开始连续可调.
b.要求用电器的电压或电流变化范围大，但滑动变 阻器的阻值小.
c.采用限流接法时限制不住电表超量程，用电器超 额定值.
②若Rx比R0小得多，则选择限流；若Rx与R0接近，则 分压、限流都可以；若Rx比R0大得多，则选择分压.
0.01mm.因此，从可动刻度旋转了多少个等份就知道 长度变化了多少个0.01mm.用它测量长度，可以精确
到 0.01 mm，还可以估读到0.001mm(即毫米的千分
位)，因此螺旋测微器又称为千分尺.
3.读数方法
先从固定刻度G上读出半毫米整数倍的部分，不足半
毫米的部分由可动刻度读出，即看可动刻度上的第 几条刻度线与固定刻度线上的横线重合，从而读出 可动刻度示数(注意估读).即有：