高中物理实验7测定金属的电阻率同时练习使用螺旋测微器学案122页

实验七 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
考纲解读 1.掌握螺旋测微器的原理及读数方法.2.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法
及电流表和电压表的读数方法.3.会用伏安法测电阻，并能测定金属丝的电阻率．
一、螺旋测微器的使用
1．构造：如图 1所示，B为固定刻度，E为可动刻度．
图 1
2．原理：测微螺杆 F与固定刻度 B之间的精密螺纹的螺距为 0.5mm，即旋钮 D每旋转一周，F前
进或后退 0.5 mm，而可动刻度 E上的刻度为 50等份，每转动一小格，F前进或后退 0.01 mm，即
螺旋测微器的精确度为 0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分
尺．
3．读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×
0.01(mm)．
图 2
如图 2所示，固定刻度示数为 2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为 15.0，
最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.
二、游标卡尺
1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺卡上还有一个深度
尺．(如图 3所示)
图 3
2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．
3．原理：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多的小等分刻度少 1

mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有 10个的、20个的、50个的，其规格见下表：
刻度格数
(分度)
刻度总长度
每小格与
1 mm的差值
精确度
(可精确到)
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
4.读数：若用 x 表示从主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐
的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm.
三、常用电表的读数
对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的
最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．
(1)0～3 V的电压表和 0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是 0.1 V和 0.1
A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．
(2)对于 0～15 V量程的电压表，精确度是 0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到
0.1 V.
(3)对于 0～0.6 A量程的电流表，精确度是 0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时
要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半 0.01 A.
基本实验要求
1．实验原理
根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径 d，计算出横截面积 S，并用伏安法测
出电阻 Rx，即可计算出金属丝的电阻率．
2．实验器材
被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(50 Ω)，开关，
导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．
3．实验步骤
(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值 d.
(2)接好用伏安法测电阻的实验电路．

(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值 l.
(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置．
(5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数 I和 U的值，
填入记录表格内．
(6)将测得的 Rx、l、d值，代入公式 R＝ρ
l
S
和 S＝
πd2
4
中，计算出金属丝的电阻率．
4．电流表、电压表测电阻两种方法的比较
电流表内接法 电流表外接法
电路图
误差
原因
电流表分压
U 测＝Ux＋UA
电压表分流
I 测＝Ix＋IV
电阻
测量值
R 测＝
U测
I测
＝Rx＋RA>Rx
测量值大于真实值
R 测＝
U测
I测
＝
RxRV
Rx＋RV
测量值小于真实值
适用条件 RA≪Rx RV≫Rx
规律方法总结
1．伏安法测电阻的电路选择
(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若 Rx较小，宜采用电
流表外接法；若 Rx较大，宜采用电流表内接法．
(2)临界值计算法
Rx< RVRA> Rx> RVRA时，用电流表内接法．
(3)实验试探法：按图 4接好电...