4-2测定金属丝的电阻率

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4-2测定金属丝的电阻率

1. 基本测量工具和测量数据

1. 基本量具及其使用

①毫米刻度米尺，测接入电路中的金属丝的长度。

②螺旋测微器（千分尺），测金属丝的直径。

千分尺构造：

图4-9所示千分尺由两部分组成，a，U型框架F（附有固定小砧A和固定尺S）b，可动尺HK（又称微分筒）（可动小砧P通过精细螺纹穿过固定尺S和旋钮K及微调K′相连）

千分尺的工作原理：

利用螺旋的转动把微小的直线位移转化为较大角位移显示在圆周上，从而提高了对直线位移测量的精密度。 *由定量分析知道，测微螺杆沿轴线方向的直线位移l和它的角位移φ（即可动旋钮转的角度）成正比，设h为精密螺纹螺距，由原理知l=φh/2π=φRh/2πR=h弧长/周长，由此式不难看出，若圆周长分50个最小分度，可动尺H每旋转1个最小分度（即弧长），与精密螺杆相连的可动小砧P的直线位移l=hX（1/50），常用千分尺螺距h=0.5毫米，所以l=0.5X（1/50）毫米，简言之，可动尺H每转1个最小分度，可动小砧就沿轴线直进（或退）0.01毫米，若旋转n个最小分度（包括估读分度），则l=0.01n毫米，可见小于或等于0.01毫米的直线位移可用圆周较大的角位表示出来。

千分尺的使用方法：

课本上的螺旋测微器是外径千分尺，图4-9所示，a使用前应先检查零点，方法是缓缓转动保护旋钮K′，使测杆（要动小砧P）和测砧（固定小砧A）接触，到棘轮发出声音为止，此时可动尺（活动套筒）上的零刻线应当和固定套筒上的基准线（长横线）对正，否则有零误差，b左手持曲柄（U型框架），右手转动大旋钮K使测杆P与测砧A间距稍大于被测物，放入被测物，转动保护旋钮K′到夹住被测物，棘轮发出声音为止，c拨固定旋钮使测杆固定后读数。

千分尺使用注意事项：

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a．转动保护旋钮K′不可太快，否则由于惯性会使接触压力过大使被测物变形，造成测量误差，更不可直接转动大旋钮去使测杆夹住被测物，这样往往压力过大使测杆上的精密螺纹变形，损伤量具。

b．被测物表面应光洁，不允许把测杆固定而将被测物强行卡入或拉出，那会划伤测杆和测砧的经过精密研磨的端面。

c．轻拿轻放，防止掉落摔坏。

d．用毕放回盒中，存放中测杆P和测砧A不要接触，长期不用，要涂油防锈。

千分尺的读数规则：

千分尺固定尺S的横基准线上下每错开0.5毫米刻一个最小分度，其测量范围是0 25毫米，测量时大于0.5毫米的长度由固定尺S上读出，小于0.5毫米的长度可由动尺H上读出。

a．无零误差时：

测量值L=（m+0.5）+nX0.01毫米，其中m为固定尺S上的整毫米数，n为可动尺，H上的转动格数（含估计格），如图4-10所示，千分尺测量某工件外径，其读数为5.5毫米+23.2X0.01毫米=5.732毫米，其中0.2格是估读格数。

b．有零误差时

如图4-11所示，在未测工件时，千分尺的测杆P和测砧A并拢，可动尺H的零线未对准固定尺的横基准线，即存在零误差。

图4-11（甲）可以看作是测杆P和测砧A接触处有凹陷，测量值应加上这一“凹陷”尺寸，即零误差为+0.5X0.01毫米=0.005毫米，图（乙）可看作是测杆P和测砧A接触处有凸块，测量值应减去这一“凸部”尺寸，即零误差为-(1.000+1.5X0.01)毫米=—1.016毫米，值得注意的是图（甲）不能读作49.5X0.01毫米，而应倒过来从零开始向下读0.5X0.01毫米，为了便于记忆，我们参考笛卡尔坐标，将固定尺S的基准线当x轴，当可动尺H上的零线在轴线之上，零误差为正，零线在轴线下方，零误差为负。

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测量量值L=测量工件时读数±A（A为零误差的绝对值）

*还有的外径千分尺在固定尺S上刻有10根与固定尺上基准线平行的10条游标线，这10根游标线总间隔长正好等于可动尺H上的9个分度的总长，实际上是在可动尺上附加一个精度为0.1毫米的游标，则这类千分尺的精度为0.001毫米，没有估读数，如图4-12（甲）所示，为了测某工件外径，观察图（乙），其读数为16.413毫米（16+41X0.01+3X0.001）

③伏特表、安培表

伏特表、安培表不仅在本实验中用到，在测电源电动势和内阻实验中也将用到，可以说它们是恒定电流实验中的主要测量工具。

a．选用电表

要求电表的安全性能好，读数误差小，所谓安全性能就是分清交流表、直流表，确定接线柱正、负极，要求量程大于被测电流（或电压）最大值；读数误差小就是要求电表的量程得到充分利用的前提下电表的精度高，对于有不同量程的同一电表，能用小量程的就不用大量程的，由误差理论知，要求高中实验中测量最小示值大于满度值的1/4 1/3即可，我们可以根据这个原则通过对电路中电流或电压的估测，选择电表的量程。

b．选好与电表搭配的电路元件

（Ⅰ）选择电源

根据电路所需电压选好电源的电动势，或者根据电表量程选择电源电动势。

电源允许通过的最大电流I允大于电路中需要达到的最大电流I额，或者电表量程I满（V满）大于I允，根据mε≥I额（R用+R限+mr/n）和nI允≥I额去确定电源电动势及其连接方式，其中m、n为电池的串联个数和并联组数，R用、R限、γ分别为用电器，分 …… 此处隐藏：6268字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……