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第3节 实验：导体电阻率的测量
第十一章 电路及其应用
教学目标
提问一 ：在初中我们学习过长度的测量，用的是什么工具呢？
提问二、毫米刻度尺的精度是多少？
提问三、现实生活应用中，有没有更为精确的测量工具呢？
mm
新课引入
实验1：长度的测量及测量工具的选用
更加精确的测量工具----游标卡尺
主尺
游标尺
深度尺
紧固螺钉
外测量爪
内测量爪
一、游标卡尺
游标卡尺的构造
测量圆环
的外径
测量圆环
的内径
测量凹槽的深度
1、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
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
50分度
0
10
20
0
1
2
3
20分度
2、游标卡尺原理：
0
5
10
0
1
游标尺每格长度为0.9mm
两尺每格之差为0.1mm
10分度游标卡尺
主尺的最小分度是1mm,游标尺上有10个小的等分刻度,它们的总长等于9mm,因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.1mm,当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第10条刻度线与主尺的9mm刻度线重合,其余的刻度线都不重合.游标的第一条刻度线在主尺的1mm刻度左边0.1mm处,游标的第二条刻度线在主尺的2mm刻度左边0.2mm处,等等.
问题：当被测量的物体厚度为0.1mm时，游标上的哪一条刻度线与主尺上刻度线相重合呢？
0.1mm
主尺
游标
0
1
0
10
cm
游标向右移动0.1mm
若被测量的物体厚度为0.6mm，游标上的哪一条刻度线又与主尺上刻度线相对齐呢？
0.6mm
主尺
0
1
0
10
cm
游标向右移动0.6mm
总结：10分度尺的测量精确度(0.1mm)
0
1
0
5
10
0.6mm = 0.1mm × 6
2mm
结果： 2mm +0.6mm = 2.6mm
拓展练习：
当被测量的物体厚度为27.7mm(2.77cm)时，游标上零刻度线大致的位置在哪？游标上哪一条刻度线与主尺上的刻度线相重合呢？
27.7mm
(2.77cm)
主尺
cm
3
0
10
游标向右移动27.7mm
主尺
cm
3
10
游标
0
27
L=
27mm
+
7×0.1mm
7×0.1
= 27.7mm
测量值=游标零刻度线左边的主尺示数（主尺整毫米数） + N× 0.1mm（精度） N：游标零刻度线右侧第N条线和主尺刻线对齐
三种分度游标卡尺对照表
　 游标长度 游标尺等 分刻度数 每格与主尺相差 精确度
10分度 9mm 10 0.1mm 0.1mm
20分度 19mm 20 0.05mm 0.05mm
50分度 49mm 50 0.02mm 0.02mm
10
游标
0
L= + × =
主尺
cm
5
6
10
游标尺
0
两刻度对齐
52mm
6
0.1mm
52.6mm
主尺
1
游标尺
0
请你读出下列游标卡尺的读数：
2 cm
10
20
L= + × =
两刻度对齐
5mm
17
0.05mm
5.85 mm
N
0
1
0
5
10
1mm = 0.1mm × 10
测量值=20 mm+7×0.1 mm=20.7 mm
注意：主尺整刻线若为厘米，先化成毫米再相加
第7个刻线和上边对齐
主尺刻度是9 mm还是1 cm
测量值=10 mm+0×0.1 mm
=10.0 mm
=1.00 cm
注意：主尺刻线要和游标尺 0刻线进行比较，不能把游标尺的左边缘当做0刻线；读数要和尺子的精确度保持一致.
游标卡尺使用方法：
测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标尺，左手拿待测物体，使待测物位于外测量爪之间，当与测量爪紧紧相贴时，即可读数。
1、先读整数——主尺上左边最靠近游标零线的一条刻线的数值，读出被测尺寸的整数部分；
2、再读小数——看游标零线的右边，数出游标尺上第几条刻度线与主尺的刻度线对齐，然后将数出的条数乘以精确度，即得被测尺寸的小数部分。
3、注意小数部分计算出来后，小数点后面最后的零不能省略。
（如：20分度尺中，12条对齐，则小数部分为
12X0.05mm=0.60mm=0.060cm;
50分度尺中，15条对齐，则小数部分为
15X0.02mm=0.30mm=0.030cm ）
游标卡尺读数注意事项：
测量螺杆
测砧
旋钮
锁紧螺母
最小分度
固定刻度
微调旋钮
可动刻度
尺架
（1）结构
二、螺旋测微器
精密螺纹的螺距为0.5mm，即D每旋转一周， F前进或后退0.5mm。
可动刻度 E上的刻度为50等份，每一小格表示0.01mm。
D
F
E
B
（2）原理
(3)读数方法
①由固定刻度上读出毫米数（注意半毫米线有没有出来）;
②由可动刻度读对齐的格数,并估读,再乘以0.01;
③待测长度为两者之和.
（4）螺旋测微器的使用方法
①使用前应先检查零点，方法是缓缓转动保护旋钮，使测杆和测砧（固定小砧）接触，此时可动尺上的零刻线应当和固定刻度的零刻线对正。
②左手持曲柄（U型框架），右手转动大旋钮使测杆与测砧间距稍大于被测物，放入被测物，转动保护旋钮K′到夹住被测物，听到“喀喀” 声时停止。
③拨固定旋钮使测杆固定后读数。
15
20
5
10
0
10
15
5
1mm+0.5mm+
10.1×0.01mm
=1.601mm
取一段金属丝连接到实验电路中，用伏安法测金属丝的电阻R、长度l和直径d (S＝ )，就可以计算出电阻丝所用材料的电阻率，即
一、实验思路
测电阻的限流式电路
测电阻的分压式电路
实验2：金属丝电阻率的测量
二、物理量的测量
(1)电阻的测量
测电阻的分压式电路
按实验电路连接实物电路，改变滑动变阻器滑动触头的位置，
读出几组相应的电流表、电压表的示数，通过U-I图象求得电阻R。
(2)电阻丝有效长度的测量
电阻丝长度的测量应选用刻度尺。在测量电阻丝的长度时，测量的并不是电阻丝的总长度，而是测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，重复测量多次，得到有效长度的平均值.
(3)电阻丝直径的测量
电阻丝比较细，直接用刻度尺测量会产生比较大的误差。可以用累积法用刻度尺测量电阻丝的直径，使用游标卡尺或者螺旋测微器代替刻度尺能够提高测量的精度。
(4)数据分析
将三个测量值代入上述公式，计算得出导体的电阻率。并与该材料的电阻率进行比较，分析误差产生的原因。
例1　利用螺旋测微器、米尺和如图2所示的器材测量一根粗细均匀的金属丝的电阻率. (1)根据提供的电路图，用笔画线代替导线，将题中的器材连接成实物电路，要求连线不能交叉，电流表(选择0～0.6A量程)、电压表(选择0～3V量程)
图2
典例精析
图1
(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图3所示，电流表、电压表的读数如图4所示.则金属丝两端的电压U＝_______，电流I＝________，金属丝的长度l＝_________，直径d＝______________.
2.20 V
图3
图4
0.44 A
30.50 cm
1.850×10－3 m
(3)该金属丝的电阻率是_______________.(保留两位有效数字)
4.4×10－5 Ω·m
实验1： 长度的测量及测量工具的选用
2、螺旋测微器原理、读数及使用
1、游标卡尺原理、读数及使用
实验2： 金属丝电阻率的测量
2、物理量的测量
1、实验思路
3、数据分析
本课小结
用游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）测定某工件的宽度时，示数如图所示。此工件的宽度为 mm。
10.98
两刻度对齐
测量值=
15 mm + 18×0.02mm=15.36mm
d=1.5mm+28.0×0.01mm=1.780mm
15
20
5
10
0
20
25
15
10mm+19.1×001mm=10.191mm
谢谢
大家

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