11.3电阻的测量课件 (共34张PPT)

(共34张PPT)
第十一章
电路及其应用
11.3实验：导体电阻率的测量
学习目标
1．
理解游标卡尺、螺旋测微器的原理，学会使用游标卡尺、螺旋测微器测量长度。
2．
理解测量电阻率的实验原理及实验方法。学会测量导体的电阻率，并能进行误差分析。
3．
通过用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，测量电阻等过程，形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作习惯。
11.3
导体电阻率的测量
【开启新探索】
电阻率是反映导体材料导电性能的物理量。思考一下，测量哪些物理量，就可以求出导体的电阻率？
11.3
导体电阻率的测量
【质疑提升1】游标卡尺的原理和使用
1.长度是物理学中基本的物理量，长度的测量是最基本的测量。初中通常用刻度尺测量长度。结合刻度尺测量实例，回顾用刻度尺测量长度的方法和读数规则。
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导体电阻率的测量
3.00
30.0
10.65
106.5
2.下面我们将要学习另外两种精度更高的长度测量工具，第一个是游标卡尺。阅读教材P62，观察游标卡尺的结构图，说明，游标卡尺主要由哪几部分构成？
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导体电阻率的测量
3.阅读课本P62，说明游标卡尺可更精确测量长度的原理？
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导体电阻率的测量
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格数的小等分刻度少1
mm。
1cm=10mm,对应10小格
游标尺0-10，共9mm，也是对应10小格
？
1mm-0.9mm=0.1mm
这就是它精度的由来了
或
第一条刻度线：差0.1mm
第二条刻度线：差0.2mm
第一条刻度线对齐时，说明两量爪之间有0.1
mm的宽度
11.3
导体电阻率的测量
①先读主尺：
找到标尺零刻度的左边第一根主尺线：读得2.3cm。
为了方便计算统一换算为23mm。
0
10
游标尺
主尺
cm
3
2
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导体电阻率的测量
0
10
游标尺
主尺
cm
3
2
②再读游标尺刻度:
找到标尺与主尺对齐的刻度线（0刻度除外）。
现在读得第七条对齐
，记为：
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导体电阻率的测量
0
10
游标尺
主尺
cm
3
2
③把主尺读数与游标尺读数相加：
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导体电阻率的测量
11.3
导体电阻率的测量
主尺读数（mm）+
被测物体长度
找到标尺零刻度的左边第一根主尺线。（单位mm）
找到游标尺与主尺对齐的刻度线（0刻度除外）。
游标卡尺读数方法：
=
游标尺格线对齐数
精确度(mm)
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导体电阻率的测量
×
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导体电阻率的测量
注：①游标卡尺不估读
②读主尺时，需读与游标尺0刻线左侧的整毫米数。
10分度
20分度
50分度
这个“10”叫做分度
注意：有时游标尺上标的并不刻线的条数。
11.3
导体电阻率的测量
有时游标尺上标的并不刻线的条数
50分度
20分度
分度值要看游标尺上的刻度的条数
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导体电阻率的测量
11.3
导体电阻率的测量
常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的
游标尺刻度格数(分度)
游标尺
刻度总长度
每小格与1
mm的差值
精确度
(可准确到)
10
9
mm
0.1
mm
0.1
mm
20
19
mm
0.05
mm
0.05
mm
50
49
mm
0.02
mm
0.02
mm
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导体电阻率的测量
旋钮
测微螺杆
固定刻度
测砧
锁紧装置
尺架
可动刻度
微调旋钮
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导体电阻率的测量
【质疑提升2】螺旋测微器的原理和使用
1.阅读课本P64，观察螺旋测微器的结构，说明各部分分之间的关系？
（1）
测砧和
、
是固定在一起的。
（2）
测微螺杆和
、
、
是连在一起的，通过精密螺纹套在因定刻度上。
（3）
当测砧靠近物体时，由转动“旋钮”改为转动“微调旋钮”，当听到“喀喀”声时，
旋动
，使测微螺杆不能再转动，然后取下物体，正视刻度读数。
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导体电阻率的测量
2.阅读课本P64，螺旋测微器测量的原理？精确度?
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导体电阻率的测量
(2)原理：可动刻度上的刻度为50等份。每旋转一周，螺杆前进或后退0.5
mm，所以可动刻度每转过一等份，螺杆前进或后退0.01
mm，则螺旋测微器的精确度为0.01
mm。
读数
①先读固定刻度：
找到固定刻度右边第一根主尺线（注意半刻度线有没有出来）：现在有出来，读得6.5mm。
如果半刻度线没有出来那就是6.0mm
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导体电阻率的测量
②再读可动刻度:
找到轴线与可动刻度对齐的地方，读数从下面起且要估读。
现在读得22.5。
记为：
22.5×0.01mm=0.225mm
③把固定刻度读数与可动刻度读数相加：
6.5mm+22.5×0.01mm=6.725mm
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导体电阻率的测量
固定刻度读数（mm）+
被测物体长度
找到固定刻度最右侧刻度线（注意0.5刻度）（单位mm）
找到轴线与可动刻度对齐的地方，要估读。（从下面读起）
=
可动刻度读数×0.01mm
螺旋测微器读数方法：
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导体电阻率的测量
注意:①以毫米为单位时,小数点后面要有三位有效数字,特别是最后一位估读数字为零时,不能省略。
②在读数时注意半毫米刻度线是否已露出。
11.3
导体电阻率的测量
11.3
导体电阻率的测量
长度l的测量：
刻度尺
横截面积S的测量：
测量金属的直径
利用游标卡尺或螺旋测微器
电阻R的测量：
伏安法
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导体电阻率的测量
1.
实验原理：测量金属电阻率时，根据可知，需要测量金属丝的电阻R、长度l、横截面积s，那么通过什么仪器获得这三个物理量的大小？
【质疑提升3】金属丝电阻率的测量
11.3
导体电阻率的测量
1.
下面我们详细的了解以上物理量的测量方法。
（1）电阻的测量
①　如右图中电路，说明如何获取电阻大小？
②　实验中应测量一组电压、电流的数据，还是测量多组数据？为什么？
③　为什么在电路中接入滑动电阻器？在电键闭合前，滑动电阻器的滑片应放在滑动电阻器的左端还是右端？
多组电压、电流值，减小求电阻R的偶然误差。
伏安法
改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值,通过U-I图像求得电阻R。
左端，此时电压表、电流表示数为零。
（2）
长度的测量　　　　
①　测量金属丝的总长度，还是接入电路的有效长度？
②
测量一次，还是测量多次求平均值？
　
11.3
导体电阻率的测量
电阻丝有效长度的测量:用刻度尺测量电阻丝接入电路的有效长度L，反复测量多次,得到有效长度的平均值。在测量电阻丝的长度时，测的不是电阻丝总长度，而是接入电路的有效长度。
(3)
金属丝的直径
①　用什么测量工具测量？在同一位置测量，还是不同位置测量？
②　测量一次，还是测量多次求平均值？　　
11.3
导体电阻率的测量
用游标卡尺或螺旋测微器测量电阻丝的直径；在电阻丝的不同位置测量3次，求得直径的平均值。需要注意的是，用游标卡尺测量时，电阻丝应该置于外测量爪的平面处；用螺旋测微器测量，当接近电阻丝时，须转动微调旋钮。
将测得的R、L、d值代入
中计算出导体的电阻率。
数据处理：
11.3
导体电阻率的测量
3.　实验测量、计算，进行误差分析。思考，实验的哪些方面可能存在误差？
11.3
导体电阻率的测量
产生原因
减小方法
偶然
误差
测量金属丝的直径和长度出现误差
改换位置或多次测量取平均值
电表读数出现误差
眼睛正视指针
通电电流过大或时间过长、致使金属丝发热,造成所测电阻较大
实验中应使电流不要过大,闭合开关后待稳定时尽快读数,然后断开开关
系统误差
电流表的外接使电压表分流造成误差
采用内阻很大的电压表
①先测直径,再连电路。然后在拉直的情况下,测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度。反复测量三次，求其平均值．
②被测金属丝的电阻值较小,应采用电流表外接法。
③电流不宜太大(电流表用0～0.6
A量程),通电时间不宜太长,以免金属丝温度升高,导致电阻率在实验过程中变大。
④求R是用图象(U?I图线)来求．采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．
注意事项
11.3
导体电阻率的测量
教学目标
1.游标卡尺及读数方法
2.螺旋测微器及读数方法
3.金属丝电阻率的测量
长度l的测量：
横截面积S的测量：
用游标卡尺或螺旋测微器测量直径
电阻R的测量：
刻度尺
伏安法
科学测量中的有效数字
估读的一般原则:
(1)最小刻度是1(包括0.1，0.01)的仪器要估读到最小刻度的下一位,即采用
估读,如刻度尺、电流表0.3A挡、电压表0-3V挡等。
(2)最小刻度是2(包括0.2，0.02)的仪器,误差出现在本位上,采用半刻度(
刻度)估读,读数时靠近某一刻度读此刻度值,靠近刻度中间读一半,即所谓的指针“靠边读边,靠中间读一半”。如电流表量程为0~0.6A,最小刻度为0.02A,误差出现在0.01A位,不能读到下一位。
(3)最小刻度是5(包括0.5，0.05)的仪器,误差出现在本位上,采用
估读,如电压表0~15V挡,最小刻度是0.5V,误差出现在0.1V位,不能读到下一位。
(4)游标卡尺不用估读到下一位。
11.3
导体电阻率的测量