《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章實(shí)驗8測定金屬的電阻率(同時練習(xí)使用螺旋測微器)課件 新人教版（安徽 北京專版）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章實(shí)驗8測定金屬的電阻率(同時練習(xí)使用螺旋測微器)課件 新人教版（安徽 北京專版）（46頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、三、實(shí)驗器材三、實(shí)驗器材 被測金屬絲、螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組、電被測金屬絲、螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。四、螺旋測微器、游標(biāo)卡尺的使用四、螺旋測微器、游標(biāo)卡尺的使用1螺旋測微器的構(gòu)造原理及讀數(shù)螺旋測微器的構(gòu)造原理及讀數(shù)(1)螺旋測微器的構(gòu)造螺旋測微器的構(gòu)造 如圖實(shí)如圖實(shí)82所示是常用的螺旋測微器。它的測砧所示是常用的螺旋測微器。它的測砧A和固定刻度和固定刻度S固定在尺架固定在尺架F上。旋鈕上。旋鈕K、微調(diào)旋鈕、微調(diào)旋鈕K和可動和可動刻度刻度H、測微螺桿、測微螺桿P連在一起，通過精密螺紋套在連在一起

2、，通過精密螺紋套在S上。上。圖實(shí)圖實(shí)82(2)螺旋測微器的原理螺旋測微器的原理測微螺桿測微螺桿P與固定刻度與固定刻度S之間的精密螺紋的螺距為之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕，即旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周，每旋轉(zhuǎn)一周，P前進(jìn)或后退前進(jìn)或后退0.5 mm，而，而可動刻度可動刻度H上的刻度為上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，等份，每轉(zhuǎn)動一小格，P前前進(jìn)或后退進(jìn)或后退0.01 mm，即螺旋測微器的精確度為，即螺旋測微器的精確度為0.01 mm。讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測。讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。微器又叫千分尺。(3)讀數(shù)：測量時被測物體長度的整毫米數(shù)由固定

3、刻度讀讀數(shù)：測量時被測物體長度的整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動刻度讀出。出，小數(shù)部分由可動刻度讀出。測量值測量值(mm)固定刻度數(shù)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線注意半毫米刻度線是否露出是否露出)可動刻度數(shù)可動刻度數(shù)(估讀一位估讀一位)0.01(mm)如圖實(shí)如圖實(shí)83所示，固定刻度示數(shù)為所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足，不足半毫米而從可動刻度上讀的示數(shù)為半毫米而從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)，最后的讀數(shù)為：為：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。圖實(shí)圖實(shí)83圖實(shí)圖實(shí)84(2)用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑。用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、

4、外徑。(3)原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成。值制成。不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm。常見。常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個的、個的、20個的、個的、50個的，見下表：個的，見下表：刻度格數(shù)刻度格數(shù)(分度分度)刻度總刻度總長度長度每小格與每小格與 的差值的差值精確度精確度(可準(zhǔn)確到可準(zhǔn)確到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05

5、 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm(4)讀數(shù)：若用讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)的格數(shù)，游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達(dá)為則記錄結(jié)果表達(dá)為(xK精確度精確度) mm。五、伏安法測電阻五、伏安法測電阻1電流表的內(nèi)接法和外接法的比較電流表的內(nèi)接法和外接法的比較內(nèi)接法內(nèi)接法外接法外接法電路圖電路圖誤差原因誤差原因電流表分壓電流表分壓U測測UxUA電壓表分流電壓表分流I測測IxIV2兩種電路的選擇兩種電路的選擇(1)阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、

6、電阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接較小，宜采用電流表外接法；若法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法。簡單概括為較大，宜采用電流表內(nèi)接法。簡單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小大內(nèi)偏大，小外偏小”。2電路連接電路連接按如圖實(shí)按如圖實(shí)86所示的原理電路圖連接好用伏安法測所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗電路。電阻的實(shí)驗電路。 圖實(shí)圖實(shí)863長度測量長度測量用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度，反復(fù)測量度，反復(fù)測量3次，求出其平均值次，求出其平均值l。4U、I測量

7、測量把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)S，改變，改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)壓表的示數(shù)I和和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。八、誤差分析八、誤差分析(1)金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得，直徑的測量金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得，直徑的測量 是產(chǎn)生誤差的主要來源之一。是產(chǎn)生誤差的主要來源之一。(2)采用伏安法測量金屬絲的電阻時，由于采用的是電

8、流采用伏安法測量金屬絲的電阻時，由于采用的是電流 表外接法，測量值小于真實(shí)值，使電阻率的測量值偏小。表外接法，測量值小于真實(shí)值，使電阻率的測量值偏小。(3)金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來 偶然誤差。偶然誤差。(4)由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變 大，造成測量誤差。大，造成測量誤差。九、注意事項九、注意事項(1)本實(shí)驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗電路一般本實(shí)驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗電路一般 采用電流表外接法。采用電流表外接法。(2)實(shí)驗連線時，應(yīng)先從電

9、源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、實(shí)驗連線時，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、 電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動變阻器連成主干線路電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動變阻器連成主干線路(閉合電閉合電 路路)，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端。，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端。(3)測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度，是指測量待測導(dǎo)線接入電路測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度，是指測量待測導(dǎo)線接入電路 的兩個端點(diǎn)之間的長度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的待測導(dǎo)線長的兩個端點(diǎn)之間的長度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的待測導(dǎo)線長 度，測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直，反復(fù)測量三次，求其平均值。度，測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直，反復(fù)測量三次，求其平均值。(

10、4)測金屬導(dǎo)線直徑一定要選三個不同部位進(jìn)行測量，求測金屬導(dǎo)線直徑一定要選三個不同部位進(jìn)行測量，求 其平均值。其平均值。(5)閉合開關(guān)閉合開關(guān)S之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效 電阻值最大的位置。電阻值最大的位置。(6)在用伏安法測電阻時，通過待測導(dǎo)線的電流強(qiáng)度在用伏安法測電阻時，通過待測導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I不宜不宜過大過大(電流表用電流表用00.6 A量程量程)，通電時間不宜過長，以，通電時間不宜過長，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗過免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗過程中逐漸增大。程中逐漸增大。(7)求求R的平均值時可用兩種方

11、法：第一種是用的平均值時可用兩種方法：第一種是用RU/I算出算出各次的測量值，再取平均值；第二種是用圖像各次的測量值，再取平均值；第二種是用圖像(UI圖圖線線)來求出。若采用圖像法，在描點(diǎn)時，要盡量使各點(diǎn)間來求出。若采用圖像法，在描點(diǎn)時，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在的距離拉大一些，連線時要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮。直線的兩側(cè)，個別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮。十、實(shí)驗改進(jìn)十、實(shí)驗改進(jìn) 在本實(shí)驗中，由于電表內(nèi)電阻的影響，從而使金屬導(dǎo)在本實(shí)驗中，由于電表內(nèi)電阻的影響，從而使金屬導(dǎo)線電阻測量值偏小，可以改進(jìn)實(shí)驗電路，消除由

12、于電表內(nèi)線電阻測量值偏小，可以改進(jìn)實(shí)驗電路，消除由于電表內(nèi)阻的影響而帶來的實(shí)驗誤差。阻的影響而帶來的實(shí)驗誤差。1等效替換法等效替換法 連接電路如圖實(shí)連接電路如圖實(shí)87所示，所示，R為電為電阻箱，阻箱，Rx為待測電阻，通過調(diào)節(jié)電阻箱為待測電阻，通過調(diào)節(jié)電阻箱R，使單刀雙擲開關(guān)，使單刀雙擲開關(guān)S分別接分別接1和和2時，電時，電流表中的電流示數(shù)相同，則表明流表中的電流示數(shù)相同，則表明RxR，即可測出即可測出Rx。2附加電阻法附加電阻法連接電路如圖實(shí)連接電路如圖實(shí)88所示，所示，R1為為一阻值較大的固定電阻，一阻值較大的固定電阻，Rx為待測為待測電阻。電阻。圖實(shí)圖實(shí)88圖實(shí)圖實(shí)87例例1用螺旋測微器測

13、圓柱體的直徑時，用螺旋測微器測圓柱體的直徑時，示數(shù)如圖實(shí)示數(shù)如圖實(shí)89所示，此示數(shù)為所示，此示數(shù)為_mm。用游標(biāo)為。用游標(biāo)為50分度的卡尺分度的卡尺(測量值可測量值可 圖實(shí)圖實(shí)89準(zhǔn)確到準(zhǔn)確到0.02 mm)測定某圓柱的直徑時，卡尺上的示數(shù)如測定某圓柱的直徑時，卡尺上的示數(shù)如圖實(shí)圖實(shí)810所示，可讀出圓柱的直徑為所示，可讀出圓柱的直徑為_mm。圖實(shí)圖實(shí)810解析解析螺旋測微器讀數(shù)時，首先要明確其精確度為螺旋測微器讀數(shù)時，首先要明確其精確度為0.01 mm，讀取固定刻度上的數(shù)值時，要看半毫米刻度線是否，讀取固定刻度上的數(shù)值時，要看半毫米刻度線是否露出；游標(biāo)卡尺讀數(shù)時應(yīng)注意精確度、單位，讀法為主尺

14、露出；游標(biāo)卡尺讀數(shù)時應(yīng)注意精確度、單位，讀法為主尺讀數(shù)加游標(biāo)卡尺讀數(shù)。讀數(shù)加游標(biāo)卡尺讀數(shù)。對于圖實(shí)對于圖實(shí)89，讀數(shù)是，讀數(shù)是(811.60.01)mm8.116 mm，對于圖實(shí)對于圖實(shí)810，讀數(shù)是，讀數(shù)是(4260.02) mm42.12 mm。答案答案8.11642.12例例2如圖實(shí)如圖實(shí)811所示是一些準(zhǔn)備用來測量待測電阻所示是一些準(zhǔn)備用來測量待測電阻Rx阻值的實(shí)驗器材，器材及其規(guī)格列表如下阻值的實(shí)驗器材，器材及其規(guī)格列表如下 圖實(shí)圖實(shí)811器材器材規(guī)格規(guī)格待測電阻待測電阻Rx阻值在阻值在900 1000 之間之間電源電源E具有一定內(nèi)阻，電動勢約具有一定內(nèi)阻，電動勢約9.0 V電壓表電

15、壓表V1量程量程2.0 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r11 000 電壓表電壓表V2量程量程5.0 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r22 500 電流表電流表A量程量程3.0 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r0.10 滑動變阻器滑動變阻器R最大阻值約最大阻值約100，額定電流，額定電流0.5A 開關(guān)開關(guān)S、導(dǎo)線若干、導(dǎo)線若干為了能正常進(jìn)行測量并盡可能減少測量誤差，實(shí)驗要求為了能正常進(jìn)行測量并盡可能減少測量誤差，實(shí)驗要求測量時電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動變測量時電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化。請用實(shí)線代表導(dǎo)線，阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化。請用實(shí)線代表導(dǎo)線，在所給的實(shí)驗器材圖中選擇若干

16、合適的器材，連成滿足在所給的實(shí)驗器材圖中選擇若干合適的器材，連成滿足要求的測量要求的測量Rx阻值的電路。阻值的電路。解析解析由于待測電阻約為由于待測電阻約為1 000 ，滑動變阻器阻，滑動變阻器阻值為值為100 ，且要使電表讀數(shù)有較明顯的變化，因此，且要使電表讀數(shù)有較明顯的變化，因此滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于加在待測電阻的滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于加在待測電阻的最大電流約為最大電流約為10 mA，顯然，顯然3 A的電流表不能用，因的電流表不能用，因此將此將V1當(dāng)作電流表使用。由于當(dāng)作電流表使用。由于V1表的電壓能夠測量，表的電壓能夠測量，故采用故采用V1表內(nèi)接法。表內(nèi)接法。答案答案測量

17、測量Rx阻值的電路如圖所示阻值的電路如圖所示例例3冬季和春季降水量小，廣東沿海附近江河水位較冬季和春季降水量小，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時海水倒灌，出現(xiàn)所謂的低，漲潮時海水倒灌，出現(xiàn)所謂的“咸潮咸潮”現(xiàn)象，使沿海地現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來水的離子濃度增高，水質(zhì)受到影響。為了研區(qū)的城市自來水的離子濃度增高，水質(zhì)受到影響。為了研究究“咸潮咸潮”出現(xiàn)的規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計了一個監(jiān)測河水電阻率出現(xiàn)的規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計了一個監(jiān)測河水電阻率的實(shí)驗。他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和的實(shí)驗。他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極，如圖實(shí)鉑電極，如圖實(shí)812甲所示。兩電極相距甲所示。兩電極

18、相距L0.314 m，其間充滿待測的河水。安裝前他用如圖乙所示的游標(biāo)其間充滿待測的河水。安裝前他用如圖乙所示的游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖丙所示。他還選用了以卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖丙所示。他還選用了以下儀器：量程為下儀器：量程為15 V、內(nèi)阻約為、內(nèi)阻約為300 k的電壓表，量程為的電壓表，量程為300 A、內(nèi)阻約為、內(nèi)阻約為50 的電流表，最大阻值為的電流表，最大阻值為1 k的滑動的滑動變阻器，電動勢變阻器，電動勢E12 V、內(nèi)阻、內(nèi)阻r6 的電池組、開關(guān)各一的電池組、開關(guān)各一個以及導(dǎo)線若干。圖丁所示坐標(biāo)系中包括坐標(biāo)為個以及導(dǎo)線若干。圖丁所示坐標(biāo)系中包括坐標(biāo)為(0,0)的點(diǎn)在的

19、點(diǎn)在內(nèi)的內(nèi)的9個點(diǎn)表示他測得的個點(diǎn)表示他測得的9組電流組電流I、電壓、電壓U的值。的值。圖實(shí)圖實(shí)812根據(jù)以上材料完成下列問題。根據(jù)以上材料完成下列問題。(1)測量玻璃管的內(nèi)徑時，應(yīng)用圖乙所示的游卡尺的測量玻璃管的內(nèi)徑時，應(yīng)用圖乙所示的游卡尺的A、B、C三部分中的三部分中的_部分與玻璃管內(nèi)壁接觸。部分與玻璃管內(nèi)壁接觸。(填代號填代號)(2)由圖丙可知，玻璃管的內(nèi)徑由圖丙可知，玻璃管的內(nèi)徑d_mm。(3)待測河水的電阻率待測河水的電阻率為多大？為多大？(寫出推導(dǎo)和計算過程，寫出推導(dǎo)和計算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(4)如圖實(shí)如圖實(shí)813所示的儀器已部分連線，請將其他部所示的儀器已部分連線，請將其他部分連接成能測出圖丁中數(shù)據(jù)的實(shí)物連接圖。分連接成能測出圖丁中數(shù)據(jù)的實(shí)物連接圖。(5)開關(guān)閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)先滑至開關(guān)閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)先滑至_端。端。圖實(shí)圖實(shí)813(4)如圖所示如圖所示(5)閉合開關(guān)時應(yīng)保證測量電路的電壓為零，故滑動觸頭應(yīng)閉合開關(guān)時應(yīng)保證測量電路的電壓為零，故滑動觸頭應(yīng) 滑至最左端滑至最左端(A端端)答案答案(1)A(2)56.6(3)見解析見解析(4)見解析圖見解析圖(5)最左最左(A)