11.3实验：导体电阻率的测量 课件（52张PPT） 高二物理 人教版2019 必修第三册

(共52张PPT)
第十一章 电路及其应用
11.3 实验 导体电阻率的测量1
游标卡尺
01
02
螺旋测微器
知识点
由 知
要测量导体的电阻率，我们必须要测量导体的长度和直径。初中时我们常用的测量长度的工具是刻度尺。针对这个实验刻度尺是否依然是最合适的测量工具呢？
长度
直径
在初中我们学习过长度的测量，用的是什么工具呢？
毫米刻度尺的精度是多少？
现实生活应用中，有没有更好和精度更高的测量工具呢？
mm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
游标尺
主尺
外测量爪
深度尺
内测量爪
被测球体
紧固螺钉
1．结构：主尺、游标尺(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．
一.游标卡尺
用途
外测量爪：测量厚度
和外径
内测量爪：测量内径
深度尺：测量深度
2.游标卡尺种类（三种）：
0
5
10
0
1
10分度
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
50分度
0
10
20
0
1
2
3
20分度
特征：游标尺上有10、20、50个等分度
(1)将量爪并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐，如果对齐就可以进行测量。
(2)测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标，
左手拿待测外径（或内径）的物体，使待测物位
于外测量爪之间，当与量爪紧紧相贴时，拧紧紧固螺钉。
用量爪卡紧物体时，用力不能太大；
卡尺测量不宜在工件上随意滑动，防止量爪面磨损。
使用后要擦干净，将两尺零线对齐，放入卡尺专用盒内，存放在干燥处。
3.游标卡尺的使用方法
4.游标卡尺的刻数原理
两零刻线的距离为0mm
0
5
10
0
1
主尺和游标尺零刻度线对齐
两测量爪间距离为0
cm
10分度
10分度游标卡尺原理
主尺
游标尺
0
1
0
10
cm
10mm
9mm
1mm
0.9mm
刻度：主尺上的最小分度是1毫米，游标尺上有10个等分度，总长为主尺上的9毫米，则游标尺上每一个分度为0.9毫米，主尺上一个刻度与游标尺上的一个刻度相差0.1 mm 。
精度：0.1mm
0
1
0
10
cm
当被测量的物体长度为零时，游标上的哪一根刻度线与主尺上刻度线相重合呢？
主尺
游标尺
0
1
0
10
cm
主尺
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？
游标尺向右移动0.1mm
游标尺
0
1
0
10
cm
主尺
只有第一条刻度线与主尺上的1毫米刻度线重合，其余的刻度线都与主尺上的刻度线不重合。表示被测量的物体厚度为0.1mm。
游标尺
0
1
0
10
cm
主尺
游标尺
现在读数是多少呢？
0.2mm
测量值=主尺毫米数 + N×0.1mm(精度)
主尺
0 1 2 3 4
0
游标尺读数：3×0.1mm =0.3mm
主尺读数：4mm
测量值=4mm+0.3mm = 4.3mm
10
游标尺
10分度游标卡尺读数方法一（加法原则）
N指游标上第几根线与主尺对齐
主尺
0 1 2 3 4
0
10
游标尺
10分度游标卡尺读数方法二（减法原则）
测量值=游标尺与主尺对齐的整毫米数 - N×0.9mm
游标尺与主尺对齐的整毫米数：7mm
游标尺读数： 3×0.9 mm =2.7mm
测量值=7mm - 3×0.9mm=4.3mm
N指游标上第几根线与主尺对齐
测量值：26mm - 6×0.9mm=20.6mm
0 1 2 3 4
0 10
读数练习1
测量值：20mm + 6×0.1mm=20.6mm
加法原则
减法原则
0
1
0
10
cm
主尺
游标向右移动27.7mm
当被测量的物体厚度为27.7mm(2.77cm)时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？
3
0
10
主尺
27mm
只有第7条刻度线与主尺上的刻度线重合，其余的刻度线都与主尺上的刻度线不重合。
3
0
10
主尺
27mm
7×0.1mm
L=27mm+0.7mm=27.7mm
L=34mm-6.3mm=27.7mm
34mm
7×0.9mm
游标尺
0
1
0
10
刻度：主尺上的最小分度是1毫米，游标上有20个等分度，总长为主尺上的19毫米，则游标上每一个分度为0.95毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.05mm。
20mm
19mm
2
20
20分度游标卡尺原理
主尺
cm
0
20
0.95mm
游标尺
精度：0.05mm
主尺
cm
10
游标尺
0
26mm
L=26mm+0.25mm=26.25mm
5×0.05mm
20
20分度游标卡尺读数方法一（加法原则）
3
10
0
4
20
测量值=主尺毫米数 + N×0.05mm(精度)
N指游标上第几根线与主尺对齐
主尺
cm
10
游标尺
0
31mm
L=31mm-4.75mm=26.25mm
5×0.95mm
20
20分度游标卡尺读数方法二（减法原则）
3
10
0
4
20
测量值=游标尺与主尺对齐的整毫米数 - N×0.95mm
N指游标上第几根线与主尺对齐
主尺
cm
11
10
游标尺
0
105mm
L=105mm+0.00mm=105.00mm
0×0.05mm
12
20
读数练习2
50mm
0
1
2
3
4
5
1
0
2
3
4
5
6
7
8
0
9
刻度：主尺上的最小分度是1毫米，游标上有50个等分度，总长为主尺上的49毫米，则游标上每一个分度为0.98毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.02mm。
cm
49mm
50分度游标卡尺原理
主尺
游标尺
精度：0.02mm
0.98mm
主尺
cm
10
游标尺
0
37mm
L=37mm+0.16mm=37.16mm
8×0.02mm
20
50分度游标卡尺读数方法
4
10
0
5
20
45mm
L=45mm-7.84mm=37.16mm
8×0.98mm
一看游标尺总刻度确定精度;
二看游标尺上的0刻度线位置，从主尺上读出整毫米数;
三看游标尺（不计0刻度线）的哪条(第N条)刻度线与主尺上的刻度线对齐读出小数;
四确定测量结果：测量值=主尺毫米数 + N×0.05mm(精度)
注意：不需估读（对齐的格数本身是估计的）
5.游标卡尺的读数步骤
⑴ 首先看游标尺总刻度确定精确度；
⑵ 接着看游标尺零线，从主尺上读出整毫米数；
⑶ 再看游标尺（不计0刻度线）与主尺对齐线读出小数；
⑷ 最后确定测量结果。测量值=整毫米数+n×精确度。
游标卡尺的使用步骤
注：不需估读！
注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读。
游标卡尺分类 主尺最小刻度（mm） 游标尺刻度总长(mm) 游标最小分度(mm) 精确度(mm)
10分度 1 9 0.9 0.1
20分度 1 19 0.95 0.05
50分度 1 49 0.98 0.02
5.三种游标卡尺的比较
0
5
10
5
6
cm
读数练习3
测量值=
54 mm + 5×0.01mm=54.5mm
cm
2
10
游标
0
3
测量值=
20 mm + 0×0.01mm=20.0mm
测量值=
2
3
0
10
20
18 mm + 16×0.05mm=18.80mm
cm
测量值=
15 mm + 18×0.02mm=15.36mm
2
3
4
cm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
0
1
2
cm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
1mm+15×0.05mm
=1.75mm
18mm+20×0.05mm
=19mm
19mm
当我们需要测导体的直径时，我们可以用下图的方法完成。
但如果我们用螺旋测微器来测导体的直径，就更方便、更精确。再比如测量一张A4纸的厚度，测量头发丝的直径等。
测砧
固定刻度
锁紧装置
尺架
旋钮
微调旋钮
可动刻度
测微旋杆
二.螺旋测微仪
1.结构
固定刻度：
每刻度为1mm
可动刻度：50等分，对应主尺上的0.5mm，每等分为0.01mm
半毫米刻度线
2.原理
螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，所以可动刻度每一小格表示0.01mm，因此螺旋测微器（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。
（2）左手持曲架C，右手转动大旋钮D使测杆F与测砧A间距稍大于被测物，放入被测物，转动微调旋钮D 到夹住被测物，听到“喀喀”声时停止。
3.使用方法
（1）使用前应先检查零点，方法是通过调节旋钮，使螺杆和测砧接触，到棘轮发出声音为止，此时可动刻度上的零刻线应当和固定套筒上的基准线（长横线）对正，否则存在误差。
（3）转动止动旋钮G使测杆固定，然后可读数。
(1).先读固定刻度：找到固定刻度右边第一根主尺线
露出来读得4.5mm
没有露出来那就是4.0mm
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。
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
4.读数方法
注意半刻度线有没有露出来
对应的数值为：4.5mm
5.读数公式
测量值(mm)＝固定刻度数(mm)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)
可动刻度
必须估读
半毫米刻度
固定刻度
固定刻度8mm
+可动刻度20.3×0.01mm=8.703mm
+半毫米刻度0.5mm
注：需要估读，用毫米做单位，小数点后有三位数。
8.5mm+20.3×0.01mm=8.703 mm
4.0mm+8.8×0.01mm=4.088mm
读数练习4
5.5mm+0.045×0.01mm=5.545 mm
8mm+0.462×0.01mm=8.462 mm
1.5mm+28.0×0.01mm=1.780 mm
1.5mm+28.3×0.01mm=1.783 mm
5mm+3.2×0.01mm=5.032 mm
8mm+46.2×0.01mm=8.462 mm
0
固定刻度：0
是否超过半刻度？区分不清
可动刻度：0.6×0.01mm
但实际长度大于这个值说明已经超过半刻度线
0
5
45
L= 0.5mm + 0.006mm = 0.506mm
0
固定刻度：0
是否超过半刻度？区分不清
可动刻度：49.6×0.01mm
说明没有超过半刻度线
0
50
45
L= 0 mm + 0.496 mm = 0.496 mm
游标卡尺 螺旋测微器
10分度 20分度 50分度
分度值（mm）
读数方法
是否需要估读
主尺读数+游标尺读数
固定刻度读数+可动刻度读数
不需要估读
需要估读1位
0.01
0.02
0.05
0.1
6.游标卡尺、螺旋测微器的比较