测定金属的电阻率实验

1、实验,测定金属的电阻率,基础理论储备,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,会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率,实验原理,1,伏安法测电阻,(1),原理：,R,U,I,，用电压表测定电阻两端的电压,U,，用电流表,测定流过电阻的电流,I,.,(2),电流表的内接法和外接法的比较,目录,2,测电阻率的原理,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,U,压，,用电流表测金属丝中的电流，根据,R,x,计算金属丝的电,I,阻,R,x,，然后用米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,R,x

2、,S,d,2,U,律,R,x,l,/,S,，得出计算金属丝电阻率的公式,.,l,4,lI,目录,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,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,按如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,.,目录,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

3、、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,R,x,的平均值,.,5,整理仪器,目录,数据处理,1,在求,R,x,的平均值时可用两种方法,(1),第一种是用,R,U,x,I,算出各次的数值，再取平均值,(2),第二种是用,U,I,图线的斜率求出,2,计算电阻率：,将记录的数据,R,x,、,l,、,S,d,2,算公式,R,U,x,l,4,lI,.,d,的值，代入电阻率计,目录,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,l,表外接，所以,R,测,R,真,，由,R,，知,测,真,S,3,通电电流过大，时间

4、过长，致使电阻丝发热，电阻率随之,变化带来误差,目录,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,0,0.6 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,在本实验中，由于电表内电阻的影响，从而使金属导线电阻测,量值偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而带,来的实验误差,目录,1,等效替换法,连接电路如图所示，,R,为

5、电阻箱，,R,x,为待测电阻，通过调节电,阻箱,R,，使单刀双掷开关,S,分别接,1,和,2,时，若电流表中的电流,示数相同，就表明,R,x,R,，即可测出,R,x,.,2,附加电阻法,目录,连接电路如图所示，,R,1,为一阻值较大的固定电阻，,R,x,为待测,电阻,(1)S,2,断开，闭合,S,1,调节变阻器,R,，使电流表、电压表都有一,个适当读数，记下两表读数,I,1,、,U,1,.,(2),变阻器,R,不变，再闭合,S,2,，记下两表的读数,I,2,、,U,2,.,U,1,U,2,(3),待测电阻,R,x,I,1,I,2,目录,经典例题展示,考点,1,基本仪器的读数,例,1,(1),使

6、用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所,2.150,示，则金属丝的直径是,_mm.,0.02,(2),图乙用,0.6 A,量程时,对应刻度盘上每一小格代表,_A,0.44,表针的示数是,_A,；当使用,3 A,量程时，对应刻度盘上,0.1,2.20,每一小格代表,_A,，图中表针示数为,_A.,目录,图丙使用较小量程时，每小格表示,_V,0.1,，图中指针的示数为,_V,1.70,若使用的是较大量程，则,这时表盘刻度每小格表示,_V,0.5,，,图中表针指示的是,_V.,8.5,(3),旋钮式电阻箱如图丁所示，电流从,接线柱,A,流入，从,B,流出，则接入电路,的电阻为,_.,1987,今

7、欲将接入电路,的电阻改为,2087 ,，最简单的操作方,法是,_,将“,1k,”旋钮调到,2,，,_,再将“,100,”旋钮调到,0,若用两个这样的电阻箱,则可得到的电,阻值范围为,_.,0,19998 ,目录,【解析】,(1),固定刻度示数为,2.0 mm,，不足半毫米的从可动,刻度上读的示数为,15.0,，最后的读数为：,2.0 mm,15.0,0.01,mm,2.150 mm.,(2),使用,0.6 A,量程时，刻度盘上的每一小格为,0.02 A,，指针,的示数为,0.44 A,；当换用,3 A,量程时，每一小格为,0.1 A,，指针,示数为,2.20 A.,电压表使用,3 V,量程时,

8、每小格表示,0.1 V,指针示数为,1.70 V,；,使用,15 V,量程时，每小格为,0.5 V,，指针示数为,8.5 V.,(3),电阻为,1987 .,最简单的操作方法是将“,1 k,”旋钮调到,2,再将“,100,”旋钮调到,0.,每个电阻箱的最大阻值是,9999 ,用,这样两个电阻箱串联可得到的最大电阻,2,9999 ,19998 .,故两个这样的电阻箱,则可得到的电阻值范围为,0,19998 .,目录,创新实验评析,【范例】,碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀一层碳膜已知,某碳膜电阻阻值约为,10 ,，其结构如图所示，现通过实验测,定碳膜厚度，备用器材如下：,A,电流表,(,量程,0,0.6 A,，内阻约为,0.2 ),B,电流表,(,量程,0,3 A,，内阻约为,0.03 ),C,电压表,(,量程,0,3 V,，内阻约为,30 k),D,电压表,(,量程,0,15 V,，内阻约为,150 k),E,滑动变阻器,(,最大值为,2 ),H,学生电源,(4 V),F,滑动变阻器,(,最大值为,20 ),I,螺旋测微器,G,滑动变阻器,(,最大值为,200 ),J,游标卡尺,目录,实验主要步骤：,(1),用伏