11.3 课时1 实验：导体电阻率的测量 课件 (共33张PPT) 高一物理人教版（2019）必修第三册

(共33张PPT)
第3节 课时1
实验：导体电阻率的测量
第十一章 电路及其应用
初中我们都学过长度的测量，还记得测量工具是什么？
如果要测量一个微小量，该如何测量呢，比如测量金属丝的直径该如何测量呢
1.理解游标卡尺和螺旋测微器的测量原理和读数方法。
2.理解测量电阻率的实验原理及实验方法。
3.会通过实验测量导体的电阻率，并能进行误差分析。
知识点一：游标卡尺
1.结构:主尺、游标尺、测量爪、紧固螺钉、深度尺
实验1 长度的测量及测量工具的选用
1mm
10分度
20分度
50分度
这个“10”叫做分度
50分度
20分度
分度值要看游标尺上的刻度的条数
9mm
1mm
1mm-0.9mm=0.1mm
这就是它精度的由来了
更简单的：
2.原理
第一条刻度线相差0.1mm第二条刻度线相差0.2mm
……
当量爪间所测物体的长度为0.1mm时，游标尺向右应移动0.1mm，这时它的第一条刻度线恰好与主尺的1mm刻度线对齐。同样当游标尺的第五条刻度线跟主尺的5mm刻度线对齐时，说明两量爪之间有0.5mm的宽度……
10分度
20分度
50分度
3.读数
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
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：
mm
③把主尺读数与游标尺读数相加：
23mm+mm=23.7mm
0
10
游标尺
主尺
cm
3
2
主尺上的整毫米刻度+
测量值（mm)
找到标尺零刻度的左边第一根主尺线。（单位mm）
找到标尺与主尺对齐的刻度线（0刻度除外）。
总结游标卡尺读数方法：
=
游标尺对应格子数×精确度
4.使用
（1）用游标卡尺的外测量爪测量小钢球的直径、小圆管的外径、教科书的厚度等;
（2）用游标卡尺的内测量爪测量小圆管的内径、槽的宽度等。
5.注意事项
（1）使用前对游标卡尺进行零对齐校正。
（2）移动游标尺不能用力过猛。
（3）读数时，应通过紧固螺丝钉将游标尺锁定于主尺。
（4）对游标尺的末位数不要求再作估读，如果遇到游标尺上没有一根刻度线
与主尺刻度线对齐的情况，则选择最靠近的一根刻度线读数，有效把数字的
末位与游标尺的精确度对应。
如图所示以下游标卡尺的读数是 。
跟踪导练
被测物体长度
=10mm+
=10.15mm
知识二：螺旋测微器
1.结构（螺旋测微器，螺旋测微器又叫千分尺）
D旋钮
F测微螺杆
B固定刻度
A测砧
G锁紧装置
C尺架
E可动刻度
D 微调旋钮
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。
整毫米刻度线
半毫米刻度线
3.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）：如图读数为6.5mm。
如果半刻度线没有出来那就是6.0mm
②再读可动刻度:
找到轴线与可动刻度是否对齐，然后乘以精确度。若不对齐，则需要估读一位非零数字，若对齐，则需要估读为零。的地方，读数从下面起且要估读。
如图读得22.5。
读数：
22.5×0.01mm=0.225mm
③把固定刻度读数与可动刻度读数相加：
被测物体的长度为：6.5mm+22.5×0.01mm=6.725mm
固定刻度读数（mm）+
被测物体长度
找到固定刻度最靠近标尺的线（注意半刻度）（单位mm）
找到轴线与可动刻度对齐的地方，没有线所以要估读。（从下面读起）
=
可动刻度读数×0.01mm
总结螺旋测微器读数方法：
4.使用及注意事项
（1）测量A4纸的厚度
（2）测量头发丝的直径。
听到"喀喀"声时停止; 然后读数.
使用
注意事项：
（1）使用前应观察固定刻度线与可动刻度的零
刻度线是否对齐。
（2）测量是先用粗准旋钮，当侧围螺杆快靠近
物体时，再转动微调旋钮。
（3）读数时要注意固定刻度的半毫米刻度线是否露出。
（4）读可动刻度要进行估读。
1.某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径d＝________mm.
跟踪导练
3.205
2.在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图所示，可知该金属丝的直线d＝________mm.
0.900
实验2 金属丝电阻率的测量
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
R=ρ
ρ=R
ρ=
S=
实验思路
1.电阻的测量——伏安法
物理量的测量
（1）按实验电路图连接实物电路。
测量部分
控制部分
供电部分
物理量的测量
（2）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。
I
U
O
R=
2.电阻丝有效长度的测量
反复测量多次
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。
毫米刻度尺
3.电阻丝直径的测量
（1）用刻度尺测量→放大法
累积法:取一段新的电阻丝，在圆柱形物体上紧密缠绕，用分度值为1 mm的刻度尺测出总宽度D，再除以圈数n，便可以提高电阻丝直径的测量精度。
（2）用游标卡尺或螺旋测微器测量
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。
减小误差
将三个测量值代入上述公式，计算得出导体的电阻率。
数据分析
R=
S=
ρ=R
ρ=
思考：交流误差产生的原因。
产生原因 减小方法
偶然 误差
系统误差
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
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
实验1 长度的测量及测量工具的选用
一、游标卡尺
1.结构；2.原理；
3.读数：测量值（mm)=主尺上的整毫米刻度+游标尺对应格子数×精确度
4.使用
二、螺旋测微器
1.结构；2.原理；
3.读数：被测物体长度=固定刻度读数（mm）+可动刻度读数×0.01；
4.使用
实验2 金属丝电阻率的测量
实验思路：ρ=；物理量的测量；数据分析；误差分析