1、第二章恒定电流目标定位 1.进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计思想.2.掌握螺旋测微器的读数方法.3.掌握测定金属电阻率的实验原理、实验过程及数据处理方法.学案8 实验：测定金属的电阻率知识探究 自我检测 一、实验原理 图11.把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R(R).电路原理图如图1所示.2.用测出金属丝的长度l，用测出金属丝的直径d，算出横截面积S(S).UId243.由电阻定律 R，得 RSl d2R4l d2U4lI，求出电阻率.毫米刻度尺螺旋测微器lS知识探究 螺旋测微器、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、.二、实验器材 毫米刻度尺滑动变阻器1.测
2、直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，并记录.三、实验步骤 图22.连电路：按如图2所示的电路图连接实验电路.3.量长度：用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，并记录.毫米刻度尺4.求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S.改变滑动变阻器滑动触头的位置，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.拆除实验电路，整理好实验器材.最大电阻R的数值可用以下两种方法确定：1.计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果.2.图象法：可建立IU坐标
3、系，将测量的U、I值描点作出图象，利用图象的斜率来求出电阻值R.四、数据处理 1.因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法.2.本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态.3.测量l时应测接入电路的电阻丝的有效长度(即两接线柱之间的长度)；在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d.4.电流不宜过大(电流表用00.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化.五、实验注意事项 1.构造及原理：如图3所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D，微调旋钮D是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上，精密螺
4、纹的螺距是0.5 mm，即旋钮D每转一周，测微螺杆F前进或后退mm，可动刻度分成50等份，每一等份表示mm.六、螺旋测微器 图30.50.012.使用方法：当A与F并拢时，可动刻度E的左边缘恰好跟固定刻度B的0刻度线重合，逆时针旋转旋钮D，将测微螺杆F旋出，把被测物体放入A、F之间的夹缝中，再顺时针旋转旋钮D，使A、F正好接触被测物.在使用时，F快要接触被测物时，要停止使用旋钮D，改用微调旋钮D.3.读数方法 L固定刻度示数可动刻度示数(估读一位)分度值.注意(1)以毫米为单位时，小数点后面要有三位有效数字，特别是最后一位估读数字为零时，不能省略.(2)在读数时注意半毫米刻度线是否已露出.例如
5、(如图4所示)图4甲图读数为：2 mm0.01 mmmm.乙图读数为：13.5 mm0.01 mmmm.32.02.32037.013.870典例精析一、仪器的选择和电路的设计例1 在测定金属的电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx(阻值约4，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程03 V，内阻约3 k)；电流表：A1(量程00.6 A，内阻约0.2)；A2(量程03 A，内阻约0.05)；电源：E1(电源电压为3 V)；E2(电源电压为12 V)；滑动变阻器：R(最大阻值约20)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图5所示，读数为
6、_mm.图5解析 螺旋测微器的读数为：1.5 mm27.40.01 mm1.774 mm.答案 1.774(1.7721.776均正确)(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选_，电源应选_(均填器材代号)，在虚线框中完成电路原理图.解析 在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流为0.5 A，所以电流表选A1，电源选E1即可.电路原理图如图所示.答案 A1 E1 见解析图 二、数据处理和实物图的连线例2 在测定金属的电阻率的实验中，金属丝长约0.8 m，直径小于1 mm，电阻在5 左右，实验步骤如下：(1)用
7、毫米刻度尺测量金属丝的长度，测三次，求出平均值l，在金属丝的不同位置用_测量直径，求出平均值d.解析 金属丝的直径用螺旋测微器测量.螺旋测微器(2)用伏安法测量金属丝的电阻R.试把图6中所给的器材连接成测量R的合适的电路.图中电流表的量程为00.6 A，内阻接近1，电压表的量程为03 V，内阻为几千欧，电源的电动势为6 V，滑动变阻器的阻值为020，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于正确位置.图6解析 连电路图时，由于被测金属丝的电阻值较小，因此应采用电流表外接法，并且滑动变阻器采取限流式接法，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在最大阻值处.答案 见解析图(3)用上面测得的金属丝长度l、直径d
8、和电阻R，可根据电阻率的表达式_，算出所测金属的电阻率.解析 由电阻定律 RlS，有 RSl d2R4l.d2R4l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7所示，用毫米刻度尺测出金属丝的长度l，金属丝的电阻大约为5，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.1 图7自我检测(1)从图中读出金属丝的直径为_ mm.1 解析 从螺旋测微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读0.5 mm，可动刻度上接近第18个刻度线，可以估读0.180 mm，所以该金属丝直径应为0.5 mm0.180 mm0.680 mm.0
9、.680(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A.电压表03 V，内阻10 k B.电压表015 V，内阻50 k C.电流表00.6 A，内阻0.05 D.电流表03 A，内阻0.01 E.滑动变阻器，010 F.滑动变阻器，0100 1 要求较准确地测出其阻值，电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_.(填序号)实验中某同学的实物接线如图8所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误.1 图8错误1：_ 错误2：_ 1 解析 由电路图知电源是两节干电池，电动势是3 V，用3 V量程的电压表A；因为电阻丝的电阻大约为5，如果把3 V的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6 A，因此用量程是0.6 A的电流表C；此题中金属丝的电阻大约为5，为了减小实验误差，应选10 的滑动变阻器E.答案 A C E导线连接在滑动变阻器的滑片上 采用了电流表内接法 1 更多精彩内容请登录谢谢观看
