2019届二轮复习实验八、测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）课件（65张）（全国通用） 65页

实验八、测定金属的电阻率 （同时练习使用螺旋测微器） 2019 版高三二轮复习实验课件 螺旋测微器的使用 1. 构造：如图所示， B 为固定刻度， E 为可动刻度 . 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 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 mm ，即螺旋测微器的精确度 为 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 . 0.5 0.01 0.01 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 ) × (mm). 如图所示，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. 0.01 2. 游标卡尺 1. 构造：主尺、 ( 主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪 ) 、游标卡尺上还有一个深度尺 .( 如图所示 ) 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 . 游标尺 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： 刻度格数 ( 分度 ) 刻度总长度 每小格与 1 mm 的差值 精确度 ( 可精确到 ) 10 9 mm 0.1 mm mm 20 19 mm 0.05 mm mm 50 49 mm 0.02 mm mm 0.1 0.05 0.02 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度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为 ( x ＋ K × 精确度 )mm. 3. 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，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 的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是 V 和 A ，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位 . 0.1 0.1 (2) 对于 0 ～ 15 V 量程的电压表，精确度是 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 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. 0.5 0.02 1. 伏安法测电阻的电路选择 (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 R x 较小，宜采用电流表外接法；若 R x 较大，宜采用电流表内接法 . (2) 临界值计算法 R x < 时，用电流表 接法； R x > 时，用电流表 接法 . 外 内 名师点睛 (3) 实验试探法：按图接好电路，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 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 接法 . 外 内 电阻测量的六种方法 1. 伏安法 电路图 外接法： 内接法： 特点：大内小外 ( 内接法测量值偏大，测大电阻时应用内接法测量，测小电阻时应采用外接法测量 ) 拓展创新 2. 安安法 若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用 . (1) 如图甲所示，当两电流表所能测得的最大电压接近时，如果已知 的内阻 R 1 ，则可测得 的内阻 R 2 ＝ . (2) 如图乙所示，当两电流表的满偏电压 U A2 ≫ U A1 时，如果已知 的内阻 R 1 ， 串联一定值电阻 R 0 后，同样可测得 的电阻 R 2 ＝ . 3. 伏伏法 若电压表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用 . (1) 如图甲所示，两电压表的满偏电流接近时，若已知 的内阻 R 1 ，则可测出 的内阻 R 2 ＝ R 1 . (2) 如图乙所示，两电压表的满偏电流 I V1 ≪ I V2 时，若已知 的内阻 R 1 ， 并 联一定值电阻 R 0 后，同样可得 的内阻 R 2 ＝ . 4. 等效法测电阻 如图所示，先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上，读出电流表示数 I ；然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为 I ，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值 . 5. 比较法测电阻 如图所示，读得电阻箱 R 1 的阻值及 、 的示数 I 1 、 I 2 ，可得 R x ＝ . 如果考虑电流表内阻的影响，则 I 1 ( R x ＋ R A1 ) ＝ I 2 ( R 1 ＋ R A2 ). 实验步骤： (1) 断开 S 2 ，闭合 S 1 ，调节 R 0 ，使 的示数满偏为 I g ； (2) 保持 R 0 不变，闭合 S 2 ，调节电阻箱 R ，使 的示数为 ； (3) 由上可得 R A ＝ R . 6. 半偏法测电流表内阻 电路图如图所示 　某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率 ρ . 步骤如下： (1) 用游标为 20 分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为 L ＝ ________mm ； 【 例题 1】 答案 解析 50.15 游标卡尺的固定刻度读数为 50 mm ，游标尺上第 3 个刻度游标读数为 0.05 × 3 mm ＝ 0.15 mm ，所以最终读数为： 50 mm ＋ 0.15 mm ＝ 50.15 mm ； 50 mm 3 (2) 用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径 D ＝ ________mm ； 答案 解析 4.700 螺旋测微器的固定刻度读数为 4.5 mm ，可动刻度读数为 0.01 × 20.0 mm ＝ 0.200 mm ，所以最终读数为： 4.5 mm ＋ 0.200 mm ＝ 4.700 mm. 4 0.5 20 (3) 用多用电表的电阻 “× 10 ” 挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻 R ，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为 _____Ω. 答案 解析 120 该电阻的阻值约为 12.0 × 10 Ω ＝ 120 Ω. 12 (4) 该同学想用伏安法更精确地测量其电阻 R ，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻 R 电流表 A 1 ( 量程 0 ～ 4 mA ，内阻约 50 Ω) 电流表 A 2 ( 量程 0 ～ 30 mA ，内阻约 30 Ω) 电压表 V 1 ( 量程 0 ～ 3 V ，内阻约 10 kΩ) 电压表 V 2 ( 量程 0 ～ 15 V ，内阻约 25 kΩ) 直流电源 E ( 电动势 4 V ，内阻不计 ) 滑动变阻器 R 1 ( 阻值范围 0 ～ 15 Ω ，允许通过的最大电流 2.0 A) 滑动变阻器 R 2 ( 阻值范围 0 ～ 2 kΩ ，允许通过的最大电流 0.5 A) 开关 S 、导线若干 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，某同学设计了如图所示的电路，请指出 3 处不妥之处： ① _______________ ； ② _____________________ ； ③ _____________________________. 电流表应选 A 2 电流表应采用外接法 滑动变阻器应采用分压式接法 答案 解析 根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的最大电流为 I max ＝ × 1 000 mA ≈ 33 mA ，所以电流表应选 A 2 ；由于要求 “ 测得多组数据 ” ，所以变阻器应用分压式接法，应选择阻值小的变阻器 R 1 ；由于 ，所以电流表应用外接法 . (2016· 全国 Ⅱ 卷 ·23) 某同学利用图 (a) 所示电路测量量程为 2.5 V 的电压表 的内阻 ( 内阻为数千欧姆 ) ，可供选择的器材有：电阻箱 R ( 最大阻值 99 999.9 Ω) ，滑动变阻器 R 1 ( 最大阻值 50 Ω) ，滑动变阻器 R 2 ( 最大阻值 5 kΩ) ，直流电源 E ( 电动势 3 V) ，开关 1 个，导线若干 . 【 例题 3】 实验步骤如下： ① 按电路原理图 (a) 连接线路； ② 将电阻箱阻值调节为 0 ，将滑动变阻器的滑片移到与图 (a) 中最左端所对应的位置，闭合开关 S ； ③ 调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④ 保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00 V ，记下电阻箱的阻值 . 回答下列问题： (1) 实验中应选择滑动变阻器 ____( 填 “ R 1 ” 或 “ R 2 ” ). R 1 本实验测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选 R 1 可减小实验误差 . (2) 根据图 (a) 所示电路将图 (b) 中实物图连线 . (3) 实验步骤 ④ 中记录的电阻箱阻值为 630.0 Ω ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为 ________Ω( 结果保留到个位 ). 电压表和电阻箱串联，两端电压分别为 2.00 V 和 0.50 V ， 则 R V ＝ 4 R ＝ 2 520 Ω 2 520 (4) 如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为 ________( 填正确答案标号 ). A.100 μA B.250 μA C.500 μA D.1 mA √