高中物理課件燦若寒星整理制作1第二章恒定電流實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹空莆章菪郎y(cè)微器的原理及讀數(shù)方法。掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。會(huì)用伏安法測(cè)電阻，并能測(cè)定金屬的電阻率。實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理【實(shí)驗(yàn)原理】歐姆定律和電阻定律。用毫米刻度尺測(cè)一段金屬絲導(dǎo)線的長(zhǎng)度L，用螺旋測(cè)微器測(cè)導(dǎo)線的直徑d，用伏安法測(cè)導(dǎo)線的電阻R=U/I；又由

R=ρL/S得【螺旋測(cè)微器】1（1）構(gòu)造：（2）原理：可動(dòng)刻度H上的刻度為

50等份，則螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm。儀器介紹固定刻度S可動(dòng)刻度H測(cè)微螺桿P微調(diào)旋鈕K′旋鈕K框架F（3）讀數(shù)：①半毫米數(shù)由固定刻度讀出，不足半毫米部分由可動(dòng)刻度讀出。②測(cè)量值（mm）=固定刻度數(shù)（mm）（注意半毫米刻度線是否露出）+可動(dòng)刻度數(shù)（估讀一位）×0.01（mm）試讀出螺旋測(cè)微器的讀數(shù)儀器介紹固定刻度示數(shù)為2.0mm，而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為2.0mm+15.0×0.01mm=2.150mm。實(shí)驗(yàn)器材直流電流表導(dǎo)線被測(cè)金屬絲開關(guān)電池組滑動(dòng)變阻器直流電壓表【實(shí)驗(yàn)器材】螺旋測(cè)微器毫米刻度尺【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】一、實(shí)驗(yàn)步驟1.直徑測(cè)定用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲上

的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值d，計(jì)算出金屬絲的橫截面積實(shí)驗(yàn)步驟2.電路連接按如圖所示的電路原理圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。3.長(zhǎng)度測(cè)量用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被求出其平均值l。實(shí)驗(yàn)步驟4.U、I測(cè)量把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量3次，路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合開關(guān)S，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。UIRx5.拆除實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。數(shù)據(jù)處理【誤差分析】金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得的，直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來(lái)源之一。采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接法，測(cè)量值小于真實(shí)值，使電阻率的測(cè)量值偏小。金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等均會(huì)帶來(lái)偶然誤差。由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電阻率變大，造成測(cè)量誤差。誤差分析【注意事項(xiàng)】1.螺旋測(cè)微器的使用測(cè)量時(shí),當(dāng)測(cè)微螺桿P將要接觸被測(cè)物體時(shí),要停止使用旋鈕K,改用微調(diào)旋鈕K′,當(dāng)聽(tīng)到“咔、咔…”聲后,停止轉(zhuǎn)動(dòng),以避免P和被測(cè)物體間產(chǎn)生過(guò)大的壓力。這樣既可以保護(hù)儀器,又能保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。螺旋測(cè)微器應(yīng)估讀一位，即以mm作單位,應(yīng)讀到小數(shù)點(diǎn)后面第三位。注意事項(xiàng)2.測(cè)定金屬的電阻率為了方便,測(cè)量直徑應(yīng)在金屬絲連入電路前進(jìn)行,為了準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度,應(yīng)該在連入電路之后在拉直的情況下進(jìn)行,測(cè)量待測(cè)金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度。本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小，故應(yīng)采用電流表外接法。(3)開關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器的阻值要調(diào)到最大。注意事項(xiàng)電流不宜太大（電流表用0～0.6A量程），通電時(shí)間不宜太長(zhǎng),以免金屬絲溫度升高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變大。實(shí)驗(yàn)連線時(shí),應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將開關(guān)、電流表、待測(cè)金屬絲、滑動(dòng)變阻器連成干路，然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬絲的兩端。注意事項(xiàng)例1在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：待測(cè)電阻絲：Rx（阻值約4Ω，額定電流約0.5A）電壓表：V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）典例分析電流表：A1（量程0.螺6A旋，測(cè)內(nèi)微阻器約的0.固2Ω定）刻度上

A2（量程3A，內(nèi)阻約顯0示.05為Ω1）.5mm，小數(shù)部分電源：E1（電動(dòng)勢(shì)3V由，可內(nèi)動(dòng)阻刻不度計(jì)讀）得；為

E2（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)0阻.2不73計(jì)mm），；二者相加就是滑動(dòng)變阻器：R（最測(cè)大量阻值，約20Ω）；1.5mm+0.273mm=1.773m螺旋測(cè)微器；毫米刻m度。尺；開關(guān)S；導(dǎo)線。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

1.773

mm。待測(cè)電阻絲：Rx（阻值約4Ω，額定電流約0.5A）螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線。(2)若滑動(dòng)變阻器采用限流接（均填器材代號(hào)），在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。流表應(yīng)選

由于待、測(cè)電阻應(yīng)絲的電阻較小，故電流表應(yīng)選外接法。典例待分測(cè)電析阻絲的額定例電1流在約測(cè)為量0金.5屬A,絲為電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選了用減的小器實(shí)材驗(yàn)如誤下差：，應(yīng)選量程為0.6A的電流表A1待測(cè)電阻絲的電阻法，為使測(cè)量盡量精確，電約為4Ω，額定電流約為0.5A，故由電壓表：V（量程3V，內(nèi)阻歐約姆3定kΩ律）得額定電選電流表：A1（量程0.6A，內(nèi)壓阻約約為02.V2Ω，）所以A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω電）源應(yīng)選E1。電源：E1（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）；E2（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器：R（最大阻值約20Ω）；例2.某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí)電阻與截面積的關(guān)系，選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量某一導(dǎo)線的直徑如圖所示。讀得直徑d=

mm。典例分析讀數(shù)為(1+20.0×0.01)mm=1.200mm。電阻R/Ω121.050.023.910.03.1導(dǎo)線直徑d/mm0.8010.9991.2011.4941.998導(dǎo)線截面積S/mm20.5040.7841.1331.7533.135典例分析（2）該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù)：由數(shù)據(jù)可得：R與S不成反比，R與S2成反比（或RS2=恒量）請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿足反比關(guān)系？若滿足反比關(guān)系，請(qǐng)說(shuō)明理由；若不滿足，請(qǐng)寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系。電阻R/Ω121.050.023.910.03.1導(dǎo)線直徑d/mm0.8010.9991.2011.4941.99