实验测定金属的电阻率课件

1、,一、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,二、实验原理,1,、把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻，,U,R,x,?,电路原理如图所示。,I,2,、用毫米刻度尺测金属丝接入电路,部分的长度,l,用螺旋测微器测得,1,2,金属丝的直径,d,算出横截面积,S,?,?,d,。,4,l,3,、根据电阻定律,得金属丝,R,?,?,S,RS,。,电阻率,?,?,l,三、实验器材,被测金属丝，直流电源,(4 V),，电,流,表,(0,0.6 A),，,电,压,表,(0,3 V),，滑动变阻器

2、,(50 ),，开关，导线,若干，螺旋测微器，毫米刻度尺,四、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,d,.,2,按实验原理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,R,x,的平,均值,5,整理仪器,五、数据处理,

3、1.,在求,R,x,的平均值时可用两种方法,U,(1),用,分别算出各次的数值，再取平均值。,R,x,?,I,(2),用,U -I,图线的斜率求出。,2.,计算电阻率,将记录的数据,U,、,I,、,l,、,d,的值代入电阻率计算式,?,d,U,?,?,。,4,l,I,2,六、注意事项,1,测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属丝,的长度，应在连入电路后拉直的情况下进行,2,本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外,接法,3,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,【典例,1,】,在测量金属丝电阻率的

4、实验中，可供选,用的器材如下：,待测电阻丝：,R,x,(,阻值约,4,，额定电流约,0.5 A),；,电压表：,V(,量程,3 V,，内阻约,3 k,),；,电流表：,A,1,(,量程,0.6 A,，内阻约,0.2,),；,A,2,(,量程,3 A,，内阻约,0.05,),；电源：,E,1,(,电动势,3 V,，内,阻不计,),；,E,2,(,电动势,12 V,，内阻不,计,),；滑动变阻器：,R(,最大阻值约,20,),；,螺旋测微器；毫米刻度尺；开关,S,；导线。,(1),用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数,为,mm,。,(2),若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电

5、流表,应选,_,、电源应选,_(,均填器材代号,),，在虚线框内,完成电路原理图。,(2),若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表,应选,_,、电源应选,_(,均填器材代号,),，在虚线框内,完成电路原理图。,【标准解答】,(1),螺旋测微器的固定刻度上显示为,1.5 mm,，,小数部分由可动刻度读得为,0.273 mm,，二者相加就是测量,值，,1.5 mm+0.273 mm=1.773 mm,。,(2),待测电阻丝的额定电流约为,0.5 A,为,了减小实验误差，应选量程为,0.6 A,的电,流表,A,1,;,待测电阻丝的电阻约为,4,，额,定电流约为,0.5 A,，故由欧姆定律

6、得额定,电压约为,2 V,，所以电源应选,E,1,。由于待测电阻丝的电阻较,小，故电流表应选外接法。电路原理图如图所示。,答案：,(1)1.773(1.771,1.775,均正确,),(2)A,1,E,1,电路图如图,【典例,2,】,在“测定金属的电阻率”的实验中，,若待测金属丝的电阻约为,5 ,，要求测量结果尽,量准确，提供以下器材供选择：,A,电池组,(3 V,，内阻,1 ),B,电流表,(0,3 A,，内阻,0.012 5 ),C,电流表,(0,0.6 A,，内阻,0.125 ),D,电压表,(0,3 V,，内阻,4 k),E,电压表,(0,15 V,，内阻,15 k),F,滑动变阻器,

7、(0,20 ,，允许最大电流,1 A),G,滑动变阻器,(0,2 000 ,允许最大电流,0.3 A),H,开关、导线若干,ACDFH,(1),实验时应从上述器材中选用,_(,填写仪器前的,字母代号,),；,(2),测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻,R,x,在组成测,外,量电路时，应采,用电,流表,_(,选,填,“,外,”,或,“,内,”,),小,接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏,_(,选填,“,大,”,或,“,小,”,),；,(3),若用螺旋测微器测得金属丝的直径,d,的读数如图所示，则,0.900,读数为,_mm,；,(4),若用,L,表示金属丝的长度，,d,表示直径，测得,

8、电阻为,R,，请,Rd,写出计算金属丝电阻率的表达式,_.,4,L,2,解析,(1),电池组电压是,3,V,，流过金属丝的最大电流,I,m,E,0.5 A,，故电流表选,C,，电压表选,D,；滑动变阻器选总,r,R,x,阻值小的，便于调节，故选,F,；另外要选导线、开关,R,x,R,V,(2),因为,40,，,800,，故电流表选择外接法，外接法测,R,A,R,x,量值偏小,(3),根,据,螺,旋,测,微,器,的,读,数,规,则,知,，,读,数,是,0.5,mm,40.0,0.01 mm,0.900 mm.,2,L,4,L,Rd,(4),由于,R,2,，解得,.,S,d,4,L,【随堂训练】,

9、1.,（多选）在“测定金属的电阻率”实验中,造成实验误差的原因是,( ),A.,用伏安法测金属丝的电阻时,电流表及电压,表内阻对电阻测量的影响,B.,电池的内阻对实验的影响,C.,用毫米刻度尺测金属丝的长度时的测量误差,D.,用螺旋测微器测金属丝的直径时的测量误差,【解析】,选,A,、,C,、,D,。无论电流表内接,或外接,电表的内阻都对测量有影响；,金属丝的长度和直径测量不准都会引起,误差；电池的内阻对测量结果无影响，,故,A,、,C,、,D,正确。,2.,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

10、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,),【解析】,当金属丝两端电压为零时，通过的,电流也为零，因此图线必过原点，故甲同学,的图线正确；在甲同学画的图线上距原点较,远的地方取一个点，其坐标值为,(0.4A,1.52,V),故金属丝电阻为,R,?,U,?,1.52,?,?,3.8,?,。,I,0.4,答案：,甲,3.8,3.,在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属,导线的电阻,R,x,约为,5,。实验室备有下列实验器材：,A.,电压表,V,1,(,量程,3 V,，内阻约为,15 k,),B.,电压表,V

11、,2,(,量程,15 V,，内阻约为,75 k,),C.,电流表,A,1,(,量程,3 A,，内阻约为,0.2,),D.,电流表,A,2,(,量程,600 mA,，内阻约为,1,),E.,变阻器,R,1,(0,100,，,0.3 A),F.,变阻器,R,2,(0,2 000,，,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。,【解析】,(1),由电池,E,决定了电压表选,V,1,