高中物理3 實驗：導(dǎo)體電阻率的測量優(yōu)秀ppt課件

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上節(jié)課我們已經(jīng)明確了影響導(dǎo)體電阻的因素，同時我們也明確了電阻率的概念。根據(jù)上節(jié)課我們所學(xué)的內(nèi)容，如果我們要測量某種導(dǎo)體的電阻率，你認(rèn)為應(yīng)該怎么來做呢？
長度的測量及測量工具的選用電壓表和電流表的使用
(1)游標(biāo)卡尺構(gòu)造及作用
(2)用途:測量厚度、長度、內(nèi)徑、外徑。(3)原理:是利用主尺的單位刻度(1 mm)與游標(biāo)尺的單位刻度之間固定的微量差值來提高測量精度的。(4)精度：不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同數(shù)量的小等分刻度少1 mm。常見的游標(biāo)卡尺有10分度、20分度和50分度三種。見下表:
游標(biāo)“0”刻度之前的整毫米刻度+精確度×對齊格數(shù)（不需估讀）
(1)螺旋測微器構(gòu)造及作用
(2)螺旋測微器測量原理
螺旋測微器主尺上有上、下兩行刻度，各為1mm，上下相鄰的兩刻線之間距離為0.5mm，可直接讀取。副尺為一圓周，有50個刻度。副尺轉(zhuǎn)一周，主尺就移動0.5mm。因而副尺每一個刻度的示值為Δ=0.01mm，可以精確到0.01mm，還應(yīng)該估讀到千分位，故螺旋測微器又名“千分尺”。
固定刻度 （整毫米刻度+半毫米刻度）+0.01×估度格數(shù)
(1)電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè)，通常叫“外接法”
(2)電流表接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè)，通常叫“內(nèi)接法”
伏安法測電阻（兩種測量電路）
(1)電流表外接法:
伏安法測電阻（誤差分析）
②外接法的真實值的計算方法:
真實值的計算方法：將電流表、電壓表看成電阻(RV已知時)，利用歐姆定律計算。
(2)電流表內(nèi)接法:
②內(nèi)接法的真實值計算
真實值的計算方法：將電流表、電壓表看成電阻（RA已知時），利用歐姆定律計算。
(1)直接比較法：當(dāng)Ｒx《Ｒv時，采用外接法　　　　　　　當(dāng)Ｒx》ＲA時，采用內(nèi)接法
伏安法測電阻（電路選擇）
若伏特表示數(shù)有明顯變化，即　　　　　用外接
若安培表示數(shù)有明顯變化，即　　　　　用內(nèi)接
A、B是繞在絕緣棒上的電阻絲兩個端點，C、D是金屬桿的兩個端點。電阻絲上能夠與滑片P接觸的地方，絕緣漆已被刮去，使滑片P能把金屬桿與電阻絲連接起來。
(1)滑動變阻器的結(jié)構(gòu)
滑動變阻器（控制電路選擇）
(2)滑動變阻器的兩種連接方式
當(dāng)負(fù)載電阻Rx 較小，變阻器總阻值R 較大(是Rx 的幾倍)時限流接法對電流、電壓控制作用顯著，一般用限流接法。
當(dāng)負(fù)載電阻Rx 較大（是R 的幾倍）時，變阻器總阻值R 較小，限流接法對電壓的調(diào)控作用不明顯，一般選分壓接法。
當(dāng)要求電壓從0變起，一定用分壓接法。當(dāng)要求電壓變化范圍盡可能大，一定用分壓接法。
(3)分壓接法與限流接法的比較
(4)下列情況必須采用分壓式
①若要求負(fù)載的電壓（或電流）從“零”開始變化；或要求“盡量大”的調(diào)節(jié)范圍，測多組數(shù)據(jù)
②若變阻器的最大值比用電器電阻小許多。
③若用限流法無法控制電路，如超過了電表的量程等。
(2)實驗原理圖：①電流表采用內(nèi)接法還是外接法？②滑動變阻器采用限流接法還是分壓接法？
(3)實驗步驟：①用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d.②用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度，反復(fù)測量三次，求出其平均值l.③連接電路，運用伏安法測定接入電路中金屬絲的電阻
(4)注意事項：①測量直徑時，需要在接入電路的金屬絲三個不同位置測量，取平均值②測量金屬絲長度，注意測量接入電路的金屬絲長度。即有效長度；并且讀數(shù)要注意估讀；③測量金屬絲電阻時，注意控制電流不宜太大與通電時間不宜過長，避免由于溫度升高引起電阻率變大
1．在“用伏安法測電阻”的實驗中，測量電路中電表的連接方式如圖甲或乙所示，把電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)的比值作為電阻的測量值，考慮到實際電表內(nèi)阻對測量的影響，兩種連接方式都存在系統(tǒng)誤差。下列判斷正確的是（　?。〢．若采用甲圖，誤差是由電壓表分流引起的B．若采用甲圖，誤差是由電流表分壓引起的C．若采用乙圖，電阻的測量值大于真實值D．若采用甲圖，電阻的測量值小于真實值
【答案】B【詳解】AB．若采用甲圖，電壓表測量的是待測電阻和電流表串聯(lián)后兩端的電壓，誤差是由電流表分壓引起的，故A錯誤，B正確；C．若采用乙圖，電流表測量的是通過電壓表和待測電阻的電流和，電流的測量值大于真實值，根據(jù)歐姆定律可知電阻的測量值小于真實值，故C錯誤；D．若采用甲圖，電壓的測量值偏大，根據(jù)歐姆定律可知電阻的測量值大于真實值，故D錯誤。故選B。
2．甲、乙兩電路圖分別是滑動變阻器的兩種連接方式。R是滑動變阻器，P是滑動變阻器的滑片，a、b是滑動變阻器的兩端，Rx是待測電阻，下列說法正確的是（　?。〢．乙圖電路中的滑動變阻器采用“一上一下”的連接方式B．在閉合開關(guān)測量前，甲、乙兩圖中滑片P都應(yīng)置于b端C．Rx阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑動變阻器阻值時，選擇甲圖電路連接D．甲、乙兩圖中待測電阻Rx上的電壓都可以調(diào)到零
【答案】B【詳解】A．乙圖電路中的滑動變阻器沒有采用“一上一下”的連接方式，A錯誤；B．在閉合開關(guān)測量前，為了保護(hù)電路，滑動變阻器的阻值都應(yīng)該在最大位置處，即甲、乙兩圖中滑片P都應(yīng)置于b端，B正確；C．當(dāng)Rx阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑動變阻器阻值時，如果選擇甲圖電路連接，則通過待測電阻的電流幾乎不發(fā)生變化，所以應(yīng)選擇分壓式電路，即選擇乙電路比較合適，C錯誤；D．甲電路叫做限流式電路，滑片滑到b端時，加在Rx兩端的電壓最低但達(dá)不到零，D錯誤。故選B。
3．如下圖所示，螺旋測微器的讀數(shù)為 mm；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為 cm。
②實驗中小華同學(xué)的實物連線如圖所示，請指出小華實物連線中的兩處明顯錯誤。?錯誤a： ；錯誤b： 。
（2）測量導(dǎo)電材料的電阻時，為了便于調(diào)節(jié)，測量盡可能地準(zhǔn)確，實驗中所用電流表應(yīng)選用 （填所選儀器前的字母符號），選擇合適的實驗器材，在圖丙方框內(nèi)把實驗原理圖補充完成，把器材符號標(biāo)在電路圖上 ；
（3）設(shè)測得導(dǎo)電材料的電阻為R，導(dǎo)電材料的長度為L，導(dǎo)電材料的直徑為D，求得導(dǎo)電材料的電阻率為 （用R、L、D三個物理量表述）。