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11.3 实验：导体电阻率的测量
2019人教版高中物理第三册
学习目标
1. 了解游标卡尺的测量原理，掌握游标卡尺的读数和使用方法；
2. 了解螺旋测微器的测量原理，掌握螺旋测微器的读数和使用方法；
3. 理解测量导体电阻率的实验原理，能进行正确的实验操作和数据处理.
思考：由电阻定律R=ρl/S，可以计算出导体的电阻，反之，怎样测量一根金属丝的电阻率呢？
伏安法
测直径
刻度尺
？
问题3：如果要测量铅笔芯的直径，用毫米刻度尺合适吗？
问题1：要测量一支铅笔的长度，应该用什么工具？
问题2：毫米刻度尺的精度是多少？
mm
我们需要更精确的测量仪器！
一、游标卡尺
一、游标卡尺
圆柱体的外径
物体的长度
物体的厚度
管状物体的内径
筒状物的深度
1、常见游标卡尺：
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
一、游标卡尺








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？
精确度为0.1mm
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0.7mm时，游标上的哪一条刻度线与主尺上刻度线相重合呢？
0.7mm
主尺
0
1
0
10
cm
游标向右移动0.7mm
总结：10分度尺的测量精确度(0.1mm)
2mm
0
1
0
5
10
0.6mm = 0.1mm × 6
结果： 2mm +0.6mm = 2.6mm
读数练习：
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
读数练习：
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
主尺
1
游标尺
0
2 cm
10
20
L= + × =
两刻度对齐
5mm
17
0.05mm
5.85 mm
N
读数练习：
L= + × =
读数练习：
0.02mm
42.12 mm
42mm
6
注意：认清游标尺的精度
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：
测微螺杆
测砧
旋钮
微调旋钮
锁紧螺母
最小分度
固定刻度
可动刻度
尺架
二、螺旋测微器（千分尺）
更精密的测量仪器
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。
测量原理
使用方法
读数练习
有没有露出半毫米刻度线？
“4格”还是“4.0格”？
3mm+0.5mm+4.0×0.01mm=3.540mm
6mm+0.5mm+47.7×0.01mm=6.977mm
三、金属丝电阻率的测量
（一）实验思路
测电阻的限流式电路
测电阻的分压式电路
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
（二）物理量的测量
(1)电阻的测量
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。
测电阻的限流式电路
(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。
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。
（三）数据分析
（四）实操练习
测电阻的限流式电路
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1所示，电流表、电压表的读数如图2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1
图2
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
例题
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
课堂小结
感谢聆听！

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