实验八 探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系
一、实验目的
1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法.
2.掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法.
3.学会利用伏安法测电阻,进一步测出金属丝的电阻率.
二、实验原理
由R=ρ得ρ=,因此,只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻率ρ.
三、实验器材
被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干.
四、螺旋测微器、游标卡尺的使用
1.螺旋测微器的构造原理及读数
(1)螺旋测微器的构造:如图所示是常用的螺旋测微器.它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上.旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起,通过精密螺纹套在B上.
(2)螺旋测微器的原理: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0.5mm,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0.01mm,即螺旋测微器的精确度为0.01mm.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:测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出.
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)
如图所示,固定刻度示数为2.0mm,不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为:2.0mm+15.0×0.01mm=2.150mm.
2.游标卡尺
(1)构造(如图所示):主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉.
(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1mm.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,见下表:
刻度格数
(分度)
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刻度总长度
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每小格与
1mm的差值
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精确度
(可准确到)
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10
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9mm
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0.1mm
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0.1mm
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20
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19mm
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0.05mm
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0.05mm
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50
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49mm
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0.02mm
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0.02mm
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(4)读数:若用x表示由主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻线对齐的游标格数,则记录结果表达为(x+K×精确度)mm.
五、伏安法测电阻
1.电流表的内接法和外接法的比较
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内接法
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外接法
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电路图
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误差原因
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电流表分压
U测=Ux+UA
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电压表分流
I测=Ix+IV
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电阻测量值
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R测==Rx+RA>Rx,测量值大于真实值
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R测==<Rx,测量值小于真实值
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适用
条件
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RA?Rx
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RV?Rx
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适用于测量
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大阻值电阻
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小阻值电阻
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