实验 探究导体电阻与其影响因素的定量关系

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第七章实验七

恒定电流

探究导体电阻与其影响因素的定量关系

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实验基础准备 实验基础准备

实验七

探究导体电阻与其影响因素的定量关系

一、螺旋测微器的使用 1.构造：如图 1 所示，B 为固定刻度，E 为可动刻度.

图1

2.原理： 测微螺杆 F 与固定刻度 B 之间的精密螺纹的螺距为 0.5 mm, 即旋钮 D 每旋转一周，F 前进或后退 0.5 mm,而可动刻度 E

上的刻度为 50 等份，每转动一小格，F 前进或后退 0.01 mm, 即螺旋测微器的精确度为 0.01 mm.读数时估读到毫米的千分 位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺.

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3.读数：测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否 露出)+可动刻度数(估读一位)× 0.01(mm).

如图 2 所示，固定刻度示数为 2.0 mm,半毫米刻度线未露出， 而从可动刻度上读的示数为 15.0 ,最后的读数为： 2.0 mm+ 15.0× 0.01 mm=2.150 mm.

图2

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二、游标卡尺 1.构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、 游标尺上还有一个深度尺.(如图 3 所示)

图3 2.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径.

3.原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成. 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比 主尺上的同样多的小等分刻度少 1 mm. 常见的游标卡尺的游标

尺上小等分刻度有 10 个的、20 个的、50 个的，其规格见下表：

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刻度格数 (分度) 10 20 50

刻度总 每小格与 长度 9 mm

精确度

1 mm 的差值 (可准确到) 0.1 mm 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm

19 mm 0.05 mm 49 mm 0.02 mm

4.读数：若用 x 表示从主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺 上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达 为(x+K× 精确度)mm.

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三、常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指 针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根 据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数 即可. (1)0~3 V 的电压表和 0~3 A 的电流表读数方法相同，此量程 下的精确度分别是 0.1 V 和 0.1 A,看清楚指针的实际位置， 读到小数点后面两位. (2)对于 0~15 V 量程的电压表，精确度是 0.5 V,在读数时只 要求读到小数点后面一位，即读到 0.1 V. (3)对于 0~0.6 A 量程的电流表，精确度是 0.02 A,在读数 时只要求

读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”,即读到 最小刻度的一半 0.01 A.

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基础回放 基本实验要求

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1.实验原理根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径 d,计算出 横截面积 S,并用伏安法测出电阻 Rx,即可计算出金属丝的电阻率.

2.实验器材被测金属丝，直流电源 (4 V), 电流表(0~0. 6 A), 电压表 (0~3 V),滑动变 阻器(50 Ω),开关，导线 若干，螺旋测微器，毫米 刻度尺.

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基础回放 3.实验步骤

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(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求 出其平均值 d. (2)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丝的有效长度，反复测 量三次，求出其平均值 l. (4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入 电路中的电阻值最大的位置. (5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的 位置，读出几组相应的电流表、电压表 的示数 I 和 U 的值，填入记录表格内. (6)将测得的 Rx、l、d 值，代入公式 S πd2U ρ=Rx l = 中，计算出金属丝的电阻率. 4lI

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4.电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法 电路图 误差 原因 电阻 测量值 适用条件 电流表分压 U 测=Ux+UA 电压表分流 I 测=Ix+IV 电流表外接法

U测 U测 RxRV R 测= =Rx+RA>Rx R 测= = <R I测 I测 Rx+RV x 测量值大于真实值 RA Rx 测量值小于真实值 RV Rx

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基础回放 规律方法总结1.伏安法测电阻的电路选择

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(1)阻值比较法： 先将待测电阻的估计值与电压表、 电流表内阻进行比较， 若 Rx 较小，宜采用电流表外接法；若 Rx 较大，宜采用电流表内接法.

(2)临界值计算法 Rx< RVRA时，用电流表外接法； Rx> RVRA时，用电流表内接法.图4

(3)实验试探法：按图 4 接好电路，让电压表的一根接线柱 P 先后与 a、b 处接触一下， 如果电压表的示数有较大的变化， 而电流表的示数变化不大， 则可采用电流表外接法； 如果电流表的示数有较大的变化， 而电压表的示 数变化不大，则可采用电流表内接法.

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基础回放 2.注意事项

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(1)先测直径，再连电路：为了方便，测量直径应在金属丝连入电 路之前测量. (2)电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流 表外接法. (3)电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温 度过高，导致电阻率在实验过程中变大.

3.误

差分析(1)若为内接法，电流表分压. (2)若为外接法，电压表分流. (3)长度和直径的测量.

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实验七 课堂探究 考点一 测量仪器、仪表的读数

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【例 1】(1)如图 5 所示的三把游标卡尺，它们的游标尺的刻度从上至下分 别为 9 mm 长 10 等分、19 mm 长 20 等分、49 mm 长 50 等分，它们的

23.85 17.7 3.18 读数依次为________mm ,__________mm ,________mm .(2)使用螺旋测微器 …… 此处隐藏：2878字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……