高中物理3 实验：导体电阻率的测量优秀ppt课件

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上节课我们已经明确了影响导体电阻的因素，同时我们也明确了电阻率的概念。根据上节课我们所学的内容，如果我们要测量某种导体的电阻率，你认为应该怎么来做呢？
长度的测量及测量工具的选用电压表和电流表的使用
(1)游标卡尺构造及作用
(2)用途:测量厚度、长度、内径、外径。(3)原理:是利用主尺的单位刻度(1 mm)与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的。(4)精度：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数量的小等分刻度少1 mm。常见的游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种。见下表:
游标“0”刻度之前的整毫米刻度+精确度×对齐格数（不需估读）
(1)螺旋测微器构造及作用
(2)螺旋测微器测量原理
螺旋测微器主尺上有上、下两行刻度，各为1mm，上下相邻的两刻线之间距离为0.5mm，可直接读取。副尺为一圆周，有50个刻度。副尺转一周，主尺就移动0.5mm。因而副尺每一个刻度的示值为Δ=0.01mm，可以精确到0.01mm，还应该估读到千分位，故螺旋测微器又名“千分尺”。
固定刻度 （整毫米刻度+半毫米刻度）+0.01×估度格数
(1)电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”
(2)电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”
伏安法测电阻（两种测量电路）
(1)电流表外接法:
伏安法测电阻（误差分析）
②外接法的真实值的计算方法:
真实值的计算方法：将电流表、电压表看成电阻(RV已知时)，利用欧姆定律计算。
(2)电流表内接法:
②内接法的真实值计算
真实值的计算方法：将电流表、电压表看成电阻（RA已知时），利用欧姆定律计算。
(1)直接比较法：当Ｒx《Ｒv时，采用外接法　　　　　　　当Ｒx》ＲA时，采用内接法
伏安法测电阻（电路选择）
若伏特表示数有明显变化，即　　　　　用外接
若安培表示数有明显变化，即　　　　　用内接
A、B是绕在绝缘棒上的电阻丝两个端点，C、D是金属杆的两个端点。电阻丝上能够与滑片P接触的地方，绝缘漆已被刮去，使滑片P能把金属杆与电阻丝连接起来。
(1)滑动变阻器的结构
滑动变阻器（控制电路选择）
(2)滑动变阻器的两种连接方式
当负载电阻Rx 较小，变阻器总阻值R 较大(是Rx 的几倍)时限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法。
当负载电阻Rx 较大（是R 的几倍）时，变阻器总阻值R 较小，限流接法对电压的调控作用不明显，一般选分压接法。
当要求电压从0变起，一定用分压接法。当要求电压变化范围尽可能大，一定用分压接法。
(3)分压接法与限流接法的比较
(4)下列情况必须采用分压式
①若要求负载的电压（或电流）从“零”开始变化；或要求“尽量大”的调节范围，测多组数据
②若变阻器的最大值比用电器电阻小许多。
③若用限流法无法控制电路，如超过了电表的量程等。
(2)实验原理图：①电流表采用内接法还是外接法？②滑动变阻器采用限流接法还是分压接法？
(3)实验步骤：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.③连接电路，运用伏安法测定接入电路中金属丝的电阻
(4)注意事项：①测量直径时，需要在接入电路的金属丝三个不同位置测量，取平均值②测量金属丝长度，注意测量接入电路的金属丝长度。即有效长度；并且读数要注意估读；③测量金属丝电阻时，注意控制电流不宜太大与通电时间不宜过长，避免由于温度升高引起电阻率变大
1．在“用伏安法测电阻”的实验中，测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值，考虑到实际电表内阻对测量的影响，两种连接方式都存在系统误差。下列判断正确的是（　　）A．若采用甲图，误差是由电压表分流引起的B．若采用甲图，误差是由电流表分压引起的C．若采用乙图，电阻的测量值大于真实值D．若采用甲图，电阻的测量值小于真实值
【答案】B【详解】AB．若采用甲图，电压表测量的是待测电阻和电流表串联后两端的电压，误差是由电流表分压引起的，故A错误，B正确；C．若采用乙图，电流表测量的是通过电压表和待测电阻的电流和，电流的测量值大于真实值，根据欧姆定律可知电阻的测量值小于真实值，故C错误；D．若采用甲图，电压的测量值偏大，根据欧姆定律可知电阻的测量值大于真实值，故D错误。故选B。
2．甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器，P是滑动变阻器的滑片，a、b是滑动变阻器的两端，Rx是待测电阻，下列说法正确的是（　　）A．乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式B．在闭合开关测量前，甲、乙两图中滑片P都应置于b端C．Rx阻值远远大于滑动变阻器阻值时，选择甲图电路连接D．甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零
【答案】B【详解】A．乙图电路中的滑动变阻器没有采用“一上一下”的连接方式，A错误；B．在闭合开关测量前，为了保护电路，滑动变阻器的阻值都应该在最大位置处，即甲、乙两图中滑片P都应置于b端，B正确；C．当Rx阻值远远大于滑动变阻器阻值时，如果选择甲图电路连接，则通过待测电阻的电流几乎不发生变化，所以应选择分压式电路，即选择乙电路比较合适，C错误；D．甲电路叫做限流式电路，滑片滑到b端时，加在Rx两端的电压最低但达不到零，D错误。故选B。
3．如下图所示，螺旋测微器的读数为 mm；游标卡尺的读数为 cm。
②实验中小华同学的实物连线如图所示，请指出小华实物连线中的两处明显错误。 错误a： ；错误b： 。
（2）测量导电材料的电阻时，为了便于调节，测量尽可能地准确，实验中所用电流表应选用 （填所选仪器前的字母符号），选择合适的实验器材，在图丙方框内把实验原理图补充完成，把器材符号标在电路图上 ；
（3）设测得导电材料的电阻为R，导电材料的长度为L，导电材料的直径为D，求得导电材料的电阻率为 （用R、L、D三个物理量表述）。