1、實驗測定金屬的電阻率一、螺旋測微器1. 構(gòu)造如圖所示是常用的螺旋測微器，它的測砧A和固定刻度G固定在框架F上，旋鈕K微調(diào)旋鈕 K 和可動刻度H,測微螺桿P連在一起，通過精密 螺紋套在G上.2. 原理精密螺紋的螺距是 0.5mm,即K每旋轉(zhuǎn)一周，P 前進(jìn)或后退0.5mm,可動刻度分成 50等份，每一等份表示 0.01mm,即可動刻度每轉(zhuǎn)過一舉 份，P前進(jìn)或后退0.01mm.因此，從可動刻度旋轉(zhuǎn)了多少個等份就知道長度變化了多少個 0.01mm.用它測量長度，可以精確到_ 0.01 mm ，還可以估讀到0.001mm（即毫米的千分位）， 因此螺旋測微器又稱為千分尺.-3. 讀數(shù)方法先從固定刻度G上讀

2、出半毫米整數(shù)倍的部分，不足半毫米的部分由可動刻度讀出，即看可動 刻度上的第幾條刻度線與固定刻度線上的橫線重合，有：測量長度=固定刻度示數(shù)+可動刻度示數(shù)x精確度單位為mm）如圖所示，不足半毫米而從可動刻度上讀的示數(shù)為格，最后的讀數(shù)為：2.155mm4. 注意事項（1）測量前須校對零點(diǎn)：先使小砧A與測微螺桿觀察可動刻度的零刻度線與固定刻度的軸向線是否重 合，以及可動刻度的邊緣與固定刻度的零刻度線是否重合，（2）讀數(shù)時，除注意觀察毫米整數(shù)刻度線外，還要特別注意半毫米刻度線是否露出 器要估讀，以毫米為單位時要保留到小數(shù)點(diǎn)后第三位（3）測量時，當(dāng)螺桿 P快要接觸被測物體時，要停止使用粗調(diào)旋鈕K改用微調(diào)旋

3、鈕 K,當(dāng)聽到“咔、咔”響聲時，停止轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕K,并擰緊固定旋鈕.這樣做既可保護(hù)儀器，又能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性.二、游標(biāo)卡尺從而讀出可動刻度示數(shù)（注意估讀）.即.（注意15.5P并攏,o O.螺旋測微1. 構(gòu)造：如圖實一1-4所示， 主尺、游標(biāo)尺（主尺和游標(biāo) 尺上 各有一個內(nèi)外測量爪），游標(biāo)尺上 還有一個深度尺， 個緊固螺釘.尺身上還有2. 用途：測量厚度、長度、深度、 內(nèi)徑、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,它的刻度部分的總長度比主10個的、20個刻度格數(shù)（分度）刻度總長度差值精確度（可準(zhǔn) 確到）109mm0.1mm0.1

4、mm尺上的同樣多的小等分刻少1 mm常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有的、50個的，見下表：2019mm0.1mm0.05mm5049mm0.2mm0.02mm4讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K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)，則記錄結(jié)果表達(dá)為(x+ Kx精確度)mm.三、測定金屬的電阻率1. 實驗?zāi)康?1) 練習(xí)使用螺旋測微器 學(xué)會用伏安法測量電阻的阻值測定金屬的電阻率2實驗原理歐姆定律和電阻定律由R=p 得要測P,需要測R、L、S.用毫米刻度尺測出金屬絲的長度nd2 2RS nd R由 R=p S，得L 4LL;用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d,得到橫截面積S

5、=w;用伏安法測出金屬絲的電阻R,3. 實驗器材米尺(最小分度值1mm、螺旋測微器、直流電壓表和直流電流表、滑動變阻器、電池、開關(guān)及 連接導(dǎo)線、金屬電阻絲.4. 實驗步驟(1) 用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d,計算出導(dǎo)線的橫截面積S(2) 用毫米刻度尺測量接入電路中的被測量金屬導(dǎo)線的有效長度，反復(fù)測量3次，求出其平均值I.(4)電路經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)S,改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入記錄表格內(nèi)，斷開開關(guān)S,求出電阻R的平均值.RS nd 2R 將測得的R、I、d的值代入電阻率計算公式p= - = -4.中

6、，計算出金屬導(dǎo)線的電阻率5. 注意事項(1) 本實驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實驗電路必須采用電流表外接法(2) 實驗連線時，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(閉合電路)，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端.(3) 金屬導(dǎo)線的長度，應(yīng)該是在連入電路之后再測量，測量的是接入電路部分的長度，并且要 在拉直之后再測量. 接通電源的時間不能過長，通過電阻絲的電流不能過大，否則金屬絲將因發(fā)熱而溫度升高這樣會導(dǎo)致電阻率變大，造成較大誤差 .(5)要恰當(dāng)選擇電流表、電壓表的量程，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值時，應(yīng)注意同時觀察兩表的讀數(shù)，盡量使兩表的指針偏

7、轉(zhuǎn)較大，以減小讀數(shù)誤差因 - 1 - 945ft1.在“測定金屬的電阻率”的實驗中，用螺旋測微器測量金 屬絲直徑時的刻度位置如圖所示，用米尺測出金屬絲的長度L,金屬絲的電阻大約為 5 Q,先用伏安法測出金屬絲的電阻 R，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率.(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為 mm. (2)為此取來兩節(jié)新的干電池、開關(guān)和若 干導(dǎo)線及下列器材：A. 電壓表B. 電壓表C. 電流表D. 電流表1001 I I 1 1 1 I 1 1 I 1 1 丨20(u)E. 滑動變阻器，F(xiàn). 滑動變阻器，03 V，內(nèi)阻10 k Q015 V，內(nèi)阻50 k Q00.6 A，內(nèi)阻 0.05 Q03

8、 A，內(nèi)阻0.01 Q0 10 Q0 100 Q，滑動變阻器應(yīng)選22 一位電工師傅為測量某電線廠生產(chǎn)的銅芯電線的 并測得其直徑為(l 1234-1 I U ! I - I Ij. I I I -I I JJ I I I |： I ： ! 1卜匾“I Ml 11 *卜“忖I h兒訊I打11閘屮山嚴(yán)“山14 510要求較準(zhǔn)確地測出其阻值，電壓表應(yīng)選，電流表應(yīng)選(填序號)實驗中實物接線如圖 7-4 -9所示，請指出該同學(xué)實物接線中 的兩處明顯錯誤.1電阻率，他截取了一段長為L的電線，于1 Q .為提高測量的精度，他從 圖7- 4- 10器材中挑選了一些元件， 設(shè)計了一個電路, 的電阻D,用多用電表測

9、其電阻發(fā)現(xiàn)阻值小B .電壓表V:量程為C .電壓表V2：量程為D .電流表A :量程為E .電流表A:量程為A .電源E電動勢為R:最大阻值 艮：最大阻值F滑動變阻器G滑動變阻器 H .開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干(1) 實驗時電壓表選重新測量這段導(dǎo)線(下圖中用RX表示)A5 Q,額定電流2.0 A1 kQ,額定電流 1.03.0 V，內(nèi)阻不計03.0 V，內(nèi)阻約為2 kQ015.0 V，內(nèi)阻約為6 k Q 00.6 A，內(nèi)阻約為1 Q03.0 A，內(nèi)阻約為 0.1 Q;電流表選變阻器選(填元件符號).(2) 請設(shè)計合理的測量電路，把電路圖畫在作圖框中,圖中表明元件符且(3) 在實物圖中用筆畫線替代導(dǎo)

10、線連接元件.(4) 某次測量時，電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I ,銅芯電線材料的電阻率的表達(dá)式為p =號.滑動在則該10I, Illi L I | I II I I III 05,| djuliii.il.3將右圖所示的螺旋測微器的讀數(shù)寫出來.甲.mm乙.cm3. (2008 全國卷H )某同學(xué)用螺旋測微器測量一銅絲 的直徑，測微器的示數(shù)如圖實所示，該銅絲的直徑為mm.解析：螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為4.5 mm,可動刻度部分讀數(shù)為 0.093 mm,所以所測銅絲直徑為4.593 mm.4. (1)用游標(biāo)為50分度的游標(biāo)卡尺測量某工件的長度時，示數(shù)如下圖所示，則測量結(jié)果應(yīng)該讀作mm.(2)

11、用螺旋測微器測圓柱體的直徑時，示數(shù)如下體所示，此示數(shù)為 mm.5. 在“測定金屬的電阻率”的實驗中，待測金屬絲的電阻R約為5 Q,實驗室備有下列實驗器材：A. 電壓表OV i (量程03 V，內(nèi)阻約為15 k Q)B. 電壓表OV 2 (量程015 V，內(nèi)阻約為75 k Q)C. 電流表OA i (量程03 A，內(nèi)阻約為0.2 Q)D. 電流表OA 2 (量程00.6 A，內(nèi)阻約為1 Q)E. 變阻器 R(0 100 Q, 0.6 A)F .變阻器 F2(0 2000 Q,0.1 A)G.電池組E(電動勢為3 V,內(nèi)阻約為0.3 Q )H.開關(guān)S ,導(dǎo) 線若干(1) 為減小實驗誤差，應(yīng)選用的實

12、驗器材有 (填代號).(2) 為減小實驗誤差，應(yīng)選用圖中 填(a)或(b)為該實驗的電路原理圖，并按所選擇的電路原理圖把實物圖用線連接起來.(3) 若用毫米刻度尺測得金屬絲長度為60.00 cm,用螺旋測微器測得金屬絲的直徑及兩電表的示數(shù)如圖所示，則金屬絲的直徑為 mm電阻值為Q.實驗描繪小燈泡的伏安特性曲線1. 在用電壓表和電流表研究小燈泡在不同電壓下的功率的實驗中，實驗室備有下列器材供選擇：A 待測小燈泡“ 3.0 V、1.5 W”B .電流表(量程3 A，內(nèi)阻約為1 Q)C .電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻約為5 Q)D .電壓表(量程3.0 V，內(nèi)阻約為10 k Q)E.電壓表(量程15

13、.0 V，內(nèi)阻約為 50 k Q)F .滑動變阻器(最大阻值為100 Q,額定電流50 mA)G .滑動變阻器(最大阻值為10 Q，額定電流1.0 A)H .電源(電動勢為4.0 V，內(nèi)阻不計)I .電鍵及導(dǎo)線等(1) 為了使實驗完成的更好，電流表應(yīng)選用 ;電壓表應(yīng)選用;滑動變阻器應(yīng)選用 .(只需填器材前面的字母即可)(2) 請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖.(3) 某同學(xué)在一次測量時，電流表、電壓表的示數(shù)如圖7-5 5所示.則電壓值為V，電流值為 A，小燈泡的 實際功率為W.3V,因此電流表選G,解析：待測小燈泡3.0 V、1.5 W”，額定電流0.5 A，額定電壓為C, 電壓表選D,滑動變阻器采

14、用分壓式接法較準(zhǔn)確，滑動變阻器選小燈泡電阻很小，電流表外接.答案：(1)C D G (2)如解析圖所示 (3)1.800.330.592. 在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的實驗儀器如下：小燈泡L,“3.8 V、0.3 A ”電壓表V,量程05 V,內(nèi)阻5 k Q電流表 A,量程0100 mA,內(nèi)阻4 Q 電流表 A,量程0500 mA,內(nèi)阻0.4 Q 滑動變阻器R,最大阻值10 Q,額定電流1.0 A滑動變阻器 R,最大阻值5 Q,額定電流0.5 A直流電源E,電動勢約為6 V，內(nèi)阻約為0.5 Q(1) 在上述器材中，滑動變阻器應(yīng)選 ；電流表應(yīng)選.(2) 在虛線框內(nèi)畫出實驗的

15、電路圖，并在圖中注明各元件的符號。(3) 某實驗小組完成實驗后利用實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)在I U坐標(biāo)系中，描繪出如圖所示的小燈泡的伏安特性曲線.根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷下圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)()O實驗測定電池的電動勢和內(nèi)阻、實驗?zāi)康臏y定電源的、實驗原理1、 圖2.6-1中，電源電動勢E、內(nèi)電阻r，與路端電壓 U電流I的關(guān)系可寫為 E = U + I r2、 圖2.6-2中，電源電動勢E、內(nèi)電阻r、電流I、電阻R的關(guān)系可寫為 E= I R + I r3、圖2.6-3中電源E、內(nèi)電阻r、路端電壓 U電阻R的關(guān)系可寫為 E= U + ( U / R) r 不計，R為電阻箱，阻值范圍

16、為 09 999 Q, R）是定值電阻.a i.&i實驗原理1是本節(jié)課的重點(diǎn)。測出幾組U,l數(shù)值，帶入(1)式得到的方程兩兩組成方程組，可得到E, r值。這種方法誤差較大。還可以多測出幾組U,l值，然后在U-I坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組U、I值所對應(yīng)的點(diǎn)，然后通過這些點(diǎn)畫一直線，如圖2.6-4所示，直線與縱軸的的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是電池的電動勢的大小，直線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是電池的短路電流lo=E/r ,因此可求的內(nèi)電阻 r=E/I oo例1某課題研究小組，選用下列器材測定某型號手機(jī)所用鋰電池的電 動勢E和內(nèi)阻r.(電動勢約為4 V，內(nèi)阻在幾歐到幾十歐之間)A .電壓表V(量程6 V，內(nèi)阻約為6.0

17、k Q) B .電流表 A(量程2 mA, 內(nèi)阻約為50 Q)C .電阻箱F(0999.9 Q)D.開關(guān)S 一只、導(dǎo)線若干(1)某同學(xué)從上述器材中選取了電流表和電阻箱測鋰電池的電動勢和內(nèi)阻，你認(rèn)為可行嗎?請說明理由:(2) 今用上述器材中的電壓表和電阻箱測鋰電池的電 動勢和內(nèi)阻，請畫出實驗電路圖.(3) 根據(jù)中實驗電路測得的5組U、R數(shù)據(jù)，已在 1 1圖中廠 坐標(biāo)系中描出了各點(diǎn)，請作出圖象.根據(jù)圖U R象求得 E=V , r = Q.例2.(2010 宜昌調(diào)研)現(xiàn)有一特殊的電池，其電 動勢E約為9 V，內(nèi)阻r在35 Q55 Q范圍， 最大允許電流為50 mA.為測定這個電池的電動勢 和內(nèi)阻，某

18、同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實 驗.圖中電壓表的內(nèi)電阻很大，對電路的影響可以r *rA w弼貂S-5O.Id20Mio-1 Q-1（1）實驗室備有的保護(hù)電阻 F0有以下幾種規(guī)格，本實驗應(yīng)選用 （）A . 10 Q, 2.5 W B . 50 Q, 1.0 W C . 150 Q, 1.0 WD. 1 500 Q, 5.0 W（2）該同學(xué)接入符合要求的 F0后，閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U再改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖7 6- 15乙所示的圖線則根據(jù)該同學(xué)所作的圖線可知圖象的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的比值表示 .（3）根據(jù)乙圖所作出的圖象求得該電池的電動勢E為V,內(nèi)電阻r為

19、Q.實驗：多用電表的使用一、實驗?zāi)康木毩?xí)使用多用電表測電阻。二、實驗原理多用電表由表頭、選擇開關(guān)和測量線路三部分組成（如圖） 表頭是一塊高靈敏度磁電式電流表，其滿度電流約幾十到幾百A, 轉(zhuǎn)換開關(guān)和測量線路相配合，可測量交流和直流電流、交流 和直流電壓及直流電阻等。測量直流電阻部分即歐姆表是依據(jù)閉Ig=-r rg R R中(1)當(dāng)電筆間接入待測電阻R時，有xR中Rx(2)聯(lián)立（1）、（2）式解得I x = R 中I gRxR中(3)合電路歐姆定律制成的，原理如圖所示，當(dāng)紅、黑表筆短接并調(diào)節(jié)R使指針滿偏時有1由（3）式知當(dāng)R=R中時，lx=- |g，指針指在表盤刻度中心，故稱R中為歐姆表的中值電阻

20、，由（2）2式或（3）式可知每一個Rx都有一個對應(yīng)的電流值 I，如果在刻度盤上直接標(biāo)出與I對應(yīng)的R的值，那么當(dāng)紅、黑表筆分別接觸待測電阻的兩端，就可以從表盤上直接讀出它的阻值。由于電流和電阻的非線性關(guān)系，表盤上電流刻度是均勻的，其對應(yīng)的電阻刻度是不均勻的，電阻的零刻度在電流滿刻度處。一、實驗步驟1 .機(jī)械調(diào)零，用小螺絲刀旋動定位螺絲使指針指在左端電流零刻度處，并將紅、黑表筆分別接入“ +”、“- ”插孔。2 選擋：選擇開關(guān)置于歐姆表“X1”擋。3 .歐姆調(diào)零：在表筆短接時調(diào)整歐姆擋的 調(diào)零旋鈕使指針指在右端電阻零刻度處，若“歐姆零點(diǎn)”旋鈕右旋到底也不能調(diào)零，應(yīng)更換表內(nèi)電池。4 測量讀數(shù)：將表筆

21、搭接在待測電阻兩端，讀出指示的電阻值并與標(biāo)定值比較，隨即斷開表筆。5 .換一個待測電阻，重復(fù)以上 2、3、4過程，選擇開關(guān)所置位置由被測電阻值與中值電 阻值共同決定，可置于“X 1”或“X 10”或“X 100”或“X 1k”擋。6 多用電表用完后，將選擇開關(guān)置于“OFF擋或交變電壓的最高擋，拔出表筆。二、注意事項1 多用電表在使用前，應(yīng)先觀察指針是否指在電流表的零刻度，若有偏差，應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。2 測量時手不要接觸表筆的金屬部分。3 合理選擇量程，使指針盡可能指在中間刻度附近（可參考指針偏轉(zhuǎn)在 匹5R中的范圍）。5若指針偏角太大，應(yīng)改換低擋位；若指針偏角太小，應(yīng)改換高擋位。每次換擋后均要重新歐姆調(diào) 零，讀數(shù)時應(yīng)將指針示數(shù)乘以擋位倍率。4 測量完畢后應(yīng)拔出表筆，選擇開頭置 OFF擋或交流電壓最高擋，電表長期不用時應(yīng)取 出電池，以防電池漏電。1 如圖2-49 （a）所示足一個歐姆表的外部構(gòu)造示意圖，其正、負(fù)插孔內(nèi)分別插有紅、黑表筆，則虛線內(nèi)的電路圖應(yīng)是（b）圖中的圖（）.(D)2 .用多用電表的歐姆檔（X 1