实验:测定金属的电阻率
一、螺旋测微器的使用和读数
1.螺旋测微器常用来测量较小物体的长度,由于读数需估读到0.001 mm,即千分之一毫米位,所以螺旋测微器也叫千分尺。
2.读数时要分三步:一找整数毫米,二看半毫米,三读螺旋刻度。
3.读数规则:
测量值=固定刻度整数毫米(半毫米刻度露出,需读0.5 mm)+0.01 mm×可动刻度(估读)
螺旋测微器有50个可动刻度,转一周平移0.5 mm,即可动刻度最小刻度对应 mm=0.01 mm。
二、测定金属的电阻率
1.实验原理:电阻定律 ,
2.实验器材:
待测材料(规则柱形元器件或提供可塑形装置)、刻度尺(测量L)、螺旋测微器(测量并计算S)、直流电源、电流表、电压表、滑动变阻器(测量多次电阻)、开关、导线若干。
3.主要实验步骤:
(1)测量材料器件的尺寸参数,包括横截面积和长度,需多次测量取平均值;
(2)测量材料器件的电阻(根据提供器材和器件的性质选定测量方法);
(3)根据电阻定律计算材料电阻率。
4.已知电阻率测量元器件的尺寸参数:
实验目的是为了测量用刻度尺和螺旋测微器不易测量的尺寸参数,如较长导线的长度、不规则的横截面积、对螺旋测微器的测量范围仍然较小的尺寸等。
(1)测量材料器件便于测量的尺寸参数,计算横截面积或长度;
(2)测量材料器件的电阻;
(3)根据已知电阻率和电阻定律计算材料的未知尺寸参数。
5.误差分析:
刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表读数时的偶然误差,电阻测量方法存在的系统误差等。
( 2018·福建省师大附中高二上学期期中考试物理试题)现有一合金制成的圆柱体,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示。
(1)由图(a)读得圆柱体的直径为___________mm;
(2)由图(b)读得圆柱体的长度为___________mm。
【参考答案】(1)1.847±0.002 (2)42.40
【详细解析】(1)由图(a)读得圆柱体的直径为:1.5 mm+0.01 mm×34.7=1.847 mm;
(2)由图(b)读得圆柱体的长度为:4.2 cm+0.05 mm×8=42.40 mm。
【易错警示】螺旋测微器和游标卡尺在读数时一般所读数以毫米为单位,要特别注意题目所要求的读数单位是否也为毫米;注意游标卡尺的主尺刻度单位,每小格为1 mm,每大格为1 cm,用主尺刻度加游标刻度时最好统一单位,以免计算错误。