测定金属的电阻率(1)

实验：测定金属的电阻率【实验目的】1练习使用螺旋测微器；2学会用伏安法测电阻；3测定金属的电阻率。【实验原理】1原理：根据电阻定律公式，只要测量出金属导线的长度l和它的直径d，计算出导线的横截面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R，即可计算出金属导线的电阻率。2器材：螺旋测微器；毫米刻度尺；电池组；电流表；电压表；滑动变阻器；电键；被测金属导线；导线若干3步骤：（1）用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S（2）按图861所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。 图861（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）把滑动变阻器的滑动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改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入记录表格内，断开电键S求出导线电阻R的平均值（5）将测得R、l、d的值，代人电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率（6）拆去实验线路整理好实验器材【注意事项】1本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法2实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、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，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度测量时应将导线拉直4闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置5在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度正的值不宜过大（电流表用006A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6求R的平均值可用两种方法：第一种是用RUI算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像（UI图线）的斜率来求出若采用图像法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑【典型例题】例1 在“测定金属电阻率”的实验中，若被测电阻丝的长度为80.00cm，电阻约为34，在下列器材中应选用的是 （写代号）A电压表（015V）；B电压表（03V）；C电流表（00.6A）；D电流表（03A）；E滑动变阻器（050，2A）； F滑动变阻器（0500，1A）； G电源（E3V，r0.2）；H电源（E10V，rl）；I开关；J导线（若干）例2测定金属电阻率的实验中，（1）如图862（a）为测金属丝直径时螺旋测微器的示意图，则此金属丝的直径为 m；（2）如图862（b）为用伏安法测金属丝电阻的电路图，其中M为 ， N为 ；若两表示数分别如图862（C）、（d）所示，则被测金属丝的电阻R测 ；（ 3）用以上方法测得的金属丝电阻率与其实际值比较是 （填“偏小”、“偏大”或“准确”）图862例3 在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图863所示，可知该金属丝的直径d=_103m。 图863实验：测定金属的电阻率一、选择题1某同学用螺旋测微器测量金属线的直径时，几个主要操作情况如下，其中有哪些操作是不符合要求的 （ ）A将金属线放入小砧A、测微螺杆P的夹缝中，转动旋钮直至压紧，读出读数B选择导线的中间部分测量一次直径C读数时，固定刻度尺上零刻度以右已露出半毫米刻度线，直径一定大于05mmD可动刻度上第16刻度线正好与固定刻度尺上标记线对齐，因此最后读数为0.66mm2某实验小组在测量金属电阻率时，主要实验步骤如下，其中哪些做法是不正确的（ ）A用螺旋测微器在金属线三个不同部位各测一次直径，取其平均值为dB用米尺量出整个金属线的长度三次取其平均值为IC选用电流表内接线路来测电阻，多次测量取平均值为RD将测得的d、l、R代人公式算出电阻率3在做本实验时，下列操作中正确的是（）A若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去表面的漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，千万不可用小刀去刮掉漆皮，而两端接头部分则要用砂市打磨干净，以保证电路接触良好B用米尺反复测量3次导线的总长，求出平均值l，然后将导线接入测量电路中C估计待测金属导线的电阻值大小，选择合适的仪器和实验电路D合上电键S，不断增大滑动变阳器接入电路的有效阻值，记录几组对应的电流强度和电压的数值，计算出导线的电阻R。4用伏安法测电阻，应当用滑动变阻器改变通过待测电阻的电流强度，以便多测几组数据如图861所示，变阻器有a、b两种接法关于这两种接法，下列说法中正确的是（ ）A变阻器在a图中作分压器使用，在b图中作限流器使用 图861 B若变阻器的全阻值比待测电阻小时，用b电路能较大范围地调节Rx中的电流强度 C若变阻器的全阻值比待测电阻大时，用a电路能较大范围地调节Rx中的电流强度D若变阻器的全阻值比待测电阻小得多时，用a电路能较大范围地调节Rx中的电流强度。二、解答题5在“测定金属电阻率”的实验中，需要测定的物理量有哪些？用这些物理量来最后表示电阻率的表达式如何？ 6如把实验器材中的电压表换成一个定值电阻，该怎样进行实验，才能测出金属导线的电阻？7如实验中缺少电流表，换用一个定值电阻，能否测定金属导线的电阻？该怎样进行实验？8. （96上海）图862所示,P是一根表面均匀的镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度L为50cm左右，直径D为10cm左右)，镀膜材料的电阻率已知，管的两端有导电箍MN.现给米尺、电压表V、电流表A、电源E、滑动变阻器R、电键S和若干导线，轻设计一个测定膜层厚度d的试验方案。实验中应测定的物理量是 。在虚线框内用符号画出测量电路图。计算膜层厚度的公式是 。典型例题1. B C E G I J 2. （1）5.9102m （