;;?;3.伏安法测电阻
(1)电流表的内接法和外接法的比较.
;?;4.滑动变阻器的限流接法和分压接法
(1)特点.
;(2)选择原则.
①“以小控大用分压,相差无几用限流”.
a.采用分压式接法时,一般应选用最大阻值较小、而额定电流较大的滑动变阻器.
b.采用限流式接法时,一般应选用最大阻值比待测电阻稍大或差不多的滑动变阻器.
②必须采用分压式接法的三种情况:a.要求电压从零开始变化;b.滑动变阻器阻值太小,不能起到限流的作用;c.限流式接法不能获取有区分度的多组数据.
;?;?;7.注意事项
(1)本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法.
(2)实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端.
(3)测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两端点间的待测导线长度,测量时应将导线拉直,反复测量三次,求其平均值.
;(4)测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值.
(5)闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置.
(6)在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用0~0.6A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.
;8.误差分析
(1)采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小.
(2)由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差.
;基本仪器的使用
1.螺旋测微器的使用
(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).
;2.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,其规格见下表:
(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.
;?;例1在“测量金属丝的电阻率”的实验中,
(1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径d时,螺旋测微器的示数如图甲所示,则该合金丝直径的测量值d=mm.?
(2)如果测出合金丝的电阻为r,直径为d,长度为l,则该合金电阻率的表达式ρ=.(用上述字母及通用数学符号表示)?
;(3)实验时因电压表的量程不合适,而使用了量程为0~15mA的电流表G和电阻箱改装而成的电压表.请按图乙所示的电路图在图丙中完成实物连线.(注意:图中已经有的连线不能改动,电流表G量程用0~15mA);?;变式1某同学要测定某金属丝的电阻率.
(1)如图甲是用游标卡尺测量其长度,为cm,如图乙是用螺旋测微器测量其直径,为mm,如图丙是用多用表×1挡粗测其电阻,为Ω.?
;(2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程0~3V,内阻约为15kΩ);电压表V2(量程0~15V,内阻约为75kΩ)
B.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约为1Ω);电流表A2(量程0~3A,内阻约为0.2Ω)
C.滑动变阻器R1(0~5Ω,0.6A)
D.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
E.15V的干电池两节,内阻不计
;F.电阻箱
G.开关S,导线若干
为了测多组实验数据,则滑动变阻器应选用(填“R1”或“R2”).?
;(3)请设计合理的实验电路,并在虚线框中画