实验七测定金属的电阻率

姓名： 班级：实验七测定金属的电阻率 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掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法；3会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率实验原理1螺旋测微器(1)构造：如图甲，S为固定刻度，H为可动刻度(2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm. 甲 乙(3)读数测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米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)如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.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1 mm.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)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可准确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm(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的格数，则记录结果表达为(xK精确度)mm.3伏安法测电阻电流表的内接法和外接法的比较内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测UxUA电压表分流I测IxIV电阻测量值R测RxRARx，测量值大于真实值R测Rx，测量值小于真实值4.电阻率的测定原理把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流，根据Rx计算金属丝的电阻Rx，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S；根据电阻定律Rx，得出计算金属丝电阻率的公式.实验步骤1用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值2按右图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路3用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.4把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内，断开电键S，求出导线电阻Rx的平均值5整理仪器数据处理1在求Rx的平均值时可用两种方法(1)第一种是用Rx算出各次的数值，再取平均值(2)第二种是用UI图线的斜率求出2计算电阻率：将记录的数据Rx、l、d的值，代入电阻率计算公式Rx.误差分析1金属丝直径、长度的测量带来误差2测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测R真，由R，知测真3通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差注意事项1为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行2本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法3电键S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大4电流不宜太大(电流表用00.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大拓展创新替代法测电阻1 原理：用电阻箱替代待测电阻，按右图连接好电路，调节电阻箱，使两次电流相等，则电阻箱的阻值就等于2误差分析：电阻的测量值不受电表内阻的影响，而取决电表的灵敏度、电阻箱的精度和读数的准确性姓名： 班级：实验七测定金属的电阻率 1分别用下图甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值图甲中两表的示数分别为3V、4mA，图乙中两表的示数分别为4 V、3.9 mA，则待测电阻Rx的真实值为()A略小于1 kB略小于750 C略大于1 k D略大于750 2.(1)如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为_mm，_mm，_mm.(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是_mm.(3)图丙使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数是_A；当使用3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表_A，图中表针示数为_A.图丁使用较小量程时，每小格表示_V，图中表针的示数为_V若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_V，图中表针示数为_V.(4)旋钮式电阻箱如图戊所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为_.今欲将接入电路的电阻改为2087，最简单的操作方法是_ _若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为_3在某小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻实验中，根据同一组数据进行正确描点后，甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线，如图甲、乙所示，根据你对实验的理解，你认为_同学的图线正确，根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为_.(保留两位有效数字)4在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5 .实验室备有下列实验器材：A电压表V1(量程3 V，内阻约为15 k)B电压表V2(量程15 V，内阻约为75 k)C电流表A1(量程3 A，内阻约为0.2 )D电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 )E变阻器R1(0100 ，0.6A)F变阻器R2(02 000 ，0.1 A)G电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 )H开关S，导线若干(1)为了提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有_(2)为了减小实验误差，应选用图甲中_(选填“a”或“b”)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图乙用导线连接起来5待测电阻Rx的阻值约为20 ，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A电流表A1(量程150 mA，内阻约为10 )B电流表A2(量程20 mA，内阻r230 )C电压表V(量程15 V，内阻约为3 000 )D定值电阻R0100 E滑动变阻器R1，最大阻值为5 ，额定电流为1.0 AF滑动变阻器R2，最大阻值为5 ，额定电流为0.5 AG电源E，电动势E4 V(内阻不计)H电键S及导线若干(1)为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，请从所给的器材中选择合适的实验器材_(均用器材前对应的序号字母填写)；(2)根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号；(3)待测电阻的表达式为Rx_，式中各符号的物理意义为_.6某同学通过实验测定一个阻值约为5 的电阻Rx的阻值(1)现有电源(4V，内阻可不计)，滑动变阻器(050，额定电流2A)，开关和导线若干，以及下列电表：A电流表(03 A，内阻约0.025 )B电流表(00.6 A，内阻约0.125 )C电压表(03 V，内阻约3 k)D电压表(015 V，内阻约15 k)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_，电压表应选用_(选填器材前的字母)；实验电路应采用上图中的_(选填“甲”或“乙”)(2)下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成实物间的连线姓名： 班级：(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx_(保留两位有效数字)(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是_；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是_(选填选项前的字母)A电流表测量值小于流经Rx的电流值B电流表测量值大于流经Rx的电流值C电压表测量值小于Rx两端的电压值D电压表测量值大于Rx两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映Ux关系的示意图中正确的是_7.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如上图所示，其读数应为_mm(该值接近多次测量的平均值) (2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为：电池组(电动势3V，内阻约1)、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻器R(020 ，额定电流2 A)、开关、导线若干某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用下图中的_ 图(选填“甲”或“乙”)(3)上图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端请根据(2)所选的电路图，补充完成实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线由图线得到金属丝的阻值Rx_(保留两位有效数字)(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_A1102 m B1103 mC1106m D1108 m8.在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx(阻值约4 ，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程3 V，内阻