实验七测定金属的电阻率同时练习使用螺旋测微器三、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、游标卡尺得使用1、螺旋测微器得构造原理及读数(1)螺旋测微器得构造如下图所示就是常用得螺旋测微器。她得测砧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)螺旋测微器得原理测微螺杆F与固定刻度B之间得精密螺纹得螺距为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上得刻度为50等份,每转动一小格,F前进或后退0、01mm,即螺旋测微器得精确度为0、01mm。读数时估读到毫米得千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。(3)读数:测量时被测物体长度得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)(注意半毫米刻度线就是否露出)＋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得示数为15、0,最后得读数为:2、0mm＋15、0×0、01mm＝2、150mm。2、游标卡尺(如下图)(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:利用主尺得最小分度与游标尺得最小分度得差值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度,她得刻度部分得总长度比主尺上得同样多得小等分刻度少1mm。常见得游标卡尺得游标尺上小等分刻度有10个得、20个得、50个得,见下表:(4)读数:若用x表示由主尺上读出得整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐得游标得格数,则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm。五、伏安法测电阻1、电流表得内接法和外接法得比较112、两种电路得选择(1)阻值比较法:先将待测电阻得估计值与电压表、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。简单概括为“大内偏大,小外偏小”。(2)临界值计算法:Rx＜时,用电流表外接法;Rx＞时,用电流表内接法。(3)实验试探法:按右图所示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表得示数有较大得变化,而电流表得示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表得示数有较大得变化,而电压表得示数变化不大,则可采用电流表内接法。六、实验步骤1、直径测定用螺旋测微器在被测金属导线上得三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线得横截面积S＝。2、电路连接按如图所示得原理电路图连接好用伏安法测电阻得实验电路。3、长度测量用毫米刻度尺测量接入电路中得被测金属导线得有效长度,反复测量3次,求出其平均值l。4、U、I测量把滑动变阻器得滑动片调节到使接入电路中得电阻值最大得位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑动片得位置,读出几组相应得电流表、电压表得示数I和U得值,记入表格内,断开开关S。5、拆去实验线路,整理好实验器材。七、数据处理1、在求Rx得平均值时可用两种方法(1)用Rx＝分别算出各次得数值,再取平均值。(2)用U­I图线得斜率求出。2、计算电阻率将记录得数据Rx、l、d得值代入电阻率计算式八、注意事项(1)本实验中被测金属导线得电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法。(2)实验连线时,应先从电源得正极出发,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得两端。(3)测量被测金属导线得有效长度,就是指测量待测导线接入电路得两个端点之间得长度,亦即电压表两端点间得待测导线长度,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得滑片处在有效电阻值最大得位置。(6)在用伏安法测电阻时,通过待测导线得电流强度I不宜过大(电流表用0～0、6A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线得温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。(7)求R得平均值时可用两种方法:第一种就是用R＝U/I算出各次得测量值,再取平均值;第二种就是用图像(U­I图线)来求出。若采用图像法,在描点时,要尽量使各点间得距离拉大一些,连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线得两侧,个别明显偏离较远得点可以不予考虑。九、误差分析(1)金属丝得横截面积就是利用直径计算而得,直径得测量就是产生误差得主要来源之一。(2)采用伏安法测量金属丝得电阻时,由于采用