物理人教版（2019）必修第三册11.3实验：导体电阻率的测量（共46张ppt）

(共46张PPT)
实验：导体电阻率的测量
由 知
思路：要测量导体的电阻率，我们必须要测量导体的电阻、长度和直径。
长度
直径
直径
第二部分：导体电阻的测量
第一部分：导体长度以及横截面积的测量
第一部分：
导体长度以及横截面积的测量
一.金属丝长度测量:毫米刻度尺
二.金属丝横截面测量:游标卡尺、螺旋测微器
（一）游标卡尺
1.结构
10分度
0
10
20
0
2
3
20分度
50分度
测量深度
测量内径
测量外径
2.测量方法
主尺0刻度到游标尺0刻度的距离为测量长度
3.测量原理
例：10分度游标卡尺
主尺
游标尺
0
1
0
10
cm
刻度：主尺上的最小分度是1毫米；
游标尺总长9毫米，上有10个等分度，每一个分度为0.9毫米；
主尺和游标尺分度相差0.1mm，即精确度为0.1mm。
9毫米
1毫米
0.9毫米
主尺
游标尺
0
10
cm
当游标0刻度线与主尺上0刻度线相重合时，此时待测物体厚度为0。
当被测量的物体厚度为0.1mm时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？
主尺
游标尺
0
1
0
10
cm
0.1毫米
方法1：0＋1×0.1mm＝0.1mm
方法2：1mm-0.9mm=0.1mm
主尺
游标尺
0
1
0
10
cm
0.2毫米
当被测量的物体厚度为0.2mm时
方法1：0＋2×0.1mm＝0.2mm
方法2：2mm-2×0.9mm=0.2mm
0 10 20
0 5 10
主尺读数终止处2mm
游标尺的第9格与主尺11mm刻度线对齐
mm
方法1：2mm＋9×0.1mm＝2.9mm
方法2：11mm-9×0.9mm=2.9mm
主尺
３
２
０
１０
游标尺
ｃｍ
知识讲解
主尺读数终止处2.3cm
游标尺的第6格与主尺2.9cm刻度线对齐
方法1：2.3cm＋6×0.1mm＝2.36cm
方法2：2.9cm-6×0.9mm=2.36cm
知识讲解
例：20分度游标卡尺
刻度：主尺上的最小分度是1mm；
游标尺总长19mm，上有20个等分度，每一个分度为0.95mm；
主尺和游标尺分度相差0.05mm，即精确度为0.05mm。。
0
10
20
0
2
3
主尺读数终止处10.4cm
游标尺的第3格与主尺10.7cm刻度线对齐
11
１0
０
１０
12
ｃｍ
２０
知识讲解
方法1：10.4cm＋3×0.05mm＝10.415cm
方法2：10.7cm-3×0.95mm=10.415cm
知识讲解
例：50分度游标卡尺
刻度：主尺上的最小分度是1mm；
游标尺总长49mm，上有50个等分度，每一个分度为0.98mm；
主尺和游标尺分度相差0.02mm，即精确度为0.02mm。。
5
4
6
ｃｍ
０ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
游标尺
7
8
9
主尺读数终止处4.5cm
游标尺的第15格与主尺6cm刻度线对齐
方法1：4.5cm＋15×0.02mm＝4.530cm
方法2：6cm-15×0.98mm=4.530cm
测量值=主尺中止读数+n×游标精度
测量值=主尺对齐读数-n×（1-游标精度）
4.总结：
读数为______mm.
读数为______cm.
不需要估读
（二）螺旋测微器
螺旋测微器（又叫千分尺）是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。
1.结构
螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，所以可动刻度每一小格表示0.01mm。
2.测量方法
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露出来）：读得4.5mm
0
5
5
10
2.再读可动刻度:
找到轴线与可动刻度对齐的地方，读数从下面起且要往后估读一位。
读得9.2
对应的数值为：9.2×0.01mm=0.092mm
3.把固定刻度读数与可动刻度读数相加：
4.5mm+0.092mm=4.592mm
3.读数
半毫米刻度线0.5mm
测量值(mm)＝固定刻度数(mm)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)
4.总结：
需要估读
L= 2 + 15.0 ×0.01mm= 2.150 mm
1.5mm+28.3×0.01mm=1.783mm
5.0mm+3.2×0.01mm=5.032mm
第二部分：
利用伏安法测量导体内阻
一、电流表的两种接法
电流表接在电压表两接线柱内侧，电流表内接法
电流表接在电压表两接线柱外侧，电流表外接法
A
V
Rx
A
V
Rx
（一）电路图
1.电流表内接法
A
V
Rx
大内偏大
（二）伏安法测电阻的误差分析
思考：
1.电压表的示数是不是RX两端的真实电压？
2.电流表的示数是不是通过RX的真实电流？
3.电压表示数UV与电流表示数IA的比值是不是RX的真实电阻？
4.RX的测量值比真实值偏大还是偏小？
2、电流表外接法
A
V
Rx
小外偏小
思考：
1.电压表的示数是不是RX两端的真实电压？
2.电流表的示数是不是通过RX的真实电流？
3.电压表示数UV与电流表示数IA的比值是不是RX的真实电阻？
4.RX的测量值比真实值偏大还是偏小？
1.计算法
（三）伏安法测电阻电路选择方法
“大内偏大”
>
<
“小外偏小”
比较两种方法的相对误差！
2.试触法：
若电压表示数有明显变化，说明电流表的分压作用较强，用外接法
若电流表示数有明显变化，说明电压表的分流作用较强，用内接法
类别
电流表内接法
电流表外接法
实验电路
误差来源
电压表的分流
电流表的分压
测量结果
适用于测量
小电阻（RX<大电阻（RX>>RA）
记忆口诀
大内偏大
小外偏小
小结
计算法
试触法
<
>
选用原则
偏大
偏小
A
V
Rx
A
V
Rx
控制电路的设计（滑动变阻器的两种接法)
测量未知电阻时，不能只根据一组电压和电流数据就得到电阻的大小，需取同一电阻的多组电压和电流值。此时可接入滑动变阻器，能起到直接改变测量电阻的电流或电压大小的作用，达到测多组数据的实验效果。
那么，滑动变阻器有怎样不同的接法呢？
二.滑动变阻器的两种接法
（一）电路图
E
S
P
Rx
R
A
B
E
S
R
A
B
P
Rx
限流式
（变阻器串联）
分压式
（变阻器并联）
E
S
R
A
B
P
Rx
内阻不计
1.当滑片P处于A端时：
RX电压为E
电流
2.当滑片P处于B端时：
RX电压为E
电流.
电压范围：
（二）限流式的电压、电流调节范围(忽略电源内阻)
电流范围：
4.限流式滑动变阻器主要作用为：
在此电路中，滑动变阻器通过改变自身接入电路的阻值，进而影响电路的总电流。
防止电路中电流过大，损害电流表或金属丝（待测物）故要求滑动变阻器的阻值至少要比待测物大。
3.限流式电路的特点：
电路连接简单，耗电量少，但电压调节范围小。
1.当滑片P处于A端时：
RX电压为E
电流
2.当滑片P处于B端时：
RX电压为0
电流为0
电压范围：
（三）分压式的电流、电压变化范围(忽略电源内阻)
电流范围：
E
S
P
Rx
R
A
B
内阻不计
4.分压式滑动变阻器的主要作用
滑动变阻器通过改变自身在并联电路中的电阻，达到改变待测电阻分得电压。
且当滑动变阻器的阻值比待测阻值还小时，不满足限流式的要求，只能用分压式。
3.分压式电路的特点：
电路连接复杂，耗电量多，但电压调节范围大，可以从零开始变化。
选择原则：能限流不分压，零起必分压，滑小必分压，烧表必分压。
外接并分压！
例
例
滑小必分压
例
烧表必分压
例
拓展：估读的1、2、5原则
精确度为1，0.1，0.01时，要估读到分度值的下一位。例如：毫米刻度尺、电流表0-3A、电压表0-3V、螺旋测微器。
精确度为2，0.2，0.02时，要估读到分度值的本位。采用二分法读数，靠边读边，靠中间读中间。例如：电流表0-0.6A。
精确度为5，0.5，0.05时，要估读到分度值的本位。采用五分法读数，不足半等分舍去，等于或超过半等分算一个等分。例如：电压表0-15A。
电流表量程为0.6 A时，读作： A；
电流表量程为3 A时，读作： A.
0.18
0.80
电压表量程3 V时，读作： V；电压表量程为15 V时，读作： V.
2.16
10.8
甲图中大量程时，表针的示数是 A，小量程时，表针的示数是 A ；乙图中大量程时，表针的示数是 V，小量程时，表针的示数是 V ；
2.20
0.44
8.5
1.70
电流表的读数为 mA
115