實驗七測定金屬的電阻率

姓名： 班級：實驗七測定金屬的電阻率 實驗目的1掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法；2掌握螺旋測微器和游標卡尺的使用和讀數(shù)方法；3會用伏安法測電阻，進一步測定金屬的電阻率實驗原理1螺旋測微器(1)構造：如圖甲，S為固定刻度，H為可動刻度(2)原理：可動刻度H上的刻度為50等份，則螺旋測微器的精確度為0.01 mm. 甲 乙(3)讀數(shù)測量時被測物體長度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出，不足半毫米部分由可動刻度讀出測量值(mm)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)可動刻度數(shù)(估讀一位)0.01 (mm)如圖乙所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米，從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.2游標卡尺(1)構造(如圖所示)：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內(nèi)外測量爪)、游標尺上還有一個深度尺，尺身上還有一個緊固螺釘(2)用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑(3)原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，見下表：刻度格數(shù)(分度)刻度總長度每小格與1 mm的差值精確度(可準確到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm(4)讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結果表達為(xK精確度)mm.3伏安法測電阻電流表的內(nèi)接法和外接法的比較內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測UxUA電壓表分流I測IxIV電阻測量值R測RxRARx，測量值大于真實值R測Rx，測量值小于真實值4.電阻率的測定原理把金屬絲接入如圖所示的電路中，用電壓表測金屬絲兩端的電壓，用電流表測金屬絲的電流，根據(jù)Rx計算金屬絲的電阻Rx，然后用毫米刻度尺測量金屬絲的有效長度l，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d，計算出金屬絲的橫截面積S；根據(jù)電阻定律Rx，得出計算金屬絲電阻率的公式.實驗步驟1用螺旋測微器在被測金屬絲的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值2按右圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路3用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度，反復測量3次，求出其平均值l.4把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合電鍵S，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi)，斷開電鍵S，求出導線電阻Rx的平均值5整理儀器數(shù)據(jù)處理1在求Rx的平均值時可用兩種方法(1)第一種是用Rx算出各次的數(shù)值，再取平均值(2)第二種是用UI圖線的斜率求出2計算電阻率：將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值，代入電阻率計算公式Rx.誤差分析1金屬絲直徑、長度的測量帶來誤差2測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響，因為電流表外接，所以R測R真，由R，知測真3通電電流過大，時間過長，致使電阻絲發(fā)熱，電阻率隨之變化帶來誤差注意事項1為了方便，測量直徑應在導線連入電路前進行，為了準確測量金屬絲的長度，應該在連入電路之后在拉直的情況下進行2本實驗中被測金屬絲的電阻值較小，故須采用電流表外接法3電鍵S閉合前，滑動變阻器的阻值要調(diào)至最大4電流不宜太大(電流表用00.6 A量程)，通電時間不宜太長，以免金屬絲溫度升高，導致電阻率在實驗過程中變大拓展創(chuàng)新替代法測電阻1 原理：用電阻箱替代待測電阻，按右圖連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱，使兩次電流相等，則電阻箱的阻值就等于2誤差分析：電阻的測量值不受電表內(nèi)阻的影響，而取決電表的靈敏度、電阻箱的精度和讀數(shù)的準確性姓名： 班級：實驗七測定金屬的電阻率 1分別用下圖甲、乙兩種電路測量同一未知電阻的阻值圖甲中兩表的示數(shù)分別為3V、4mA，圖乙中兩表的示數(shù)分別為4 V、3.9 mA，則待測電阻Rx的真實值為()A略小于1 kB略小于750 C略大于1 k D略大于750 2.(1)如圖甲所示的三把游標卡尺，它們的游標尺從上至下分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分，它們的讀數(shù)依次為_mm，_mm，_mm.(2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的直徑是_mm.(3)圖丙使用0.6A量程時，對應刻度盤上每一小格代表_A，圖中表針示數(shù)是_A；當使用3 A量程時，對應刻度盤中每一小格代表_A，圖中表針示數(shù)為_A.圖丁使用較小量程時，每小格表示_V，圖中表針的示數(shù)為_V若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示_V，圖中表針示數(shù)為_V.(4)旋鈕式電阻箱如圖戊所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為_.今欲將接入電路的電阻改為2087，最簡單的操作方法是_ _若用兩個這樣的電阻箱，即可得到的電阻值范圍為_3在某小組的兩位同學采用“伏安法”測金屬絲的電阻實驗中，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進行正確描點后，甲、乙兩位同學根據(jù)自己的理解各作出一條圖線，如圖甲、乙所示，根據(jù)你對實驗的理解，你認為_同學的圖線正確，根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為_.(保留兩位有效數(shù)字)4在“測定金屬的電阻率”的實驗中，待測金屬導線的電阻Rx約為5 .實驗室備有下列實驗器材：A電壓表V1(量程3 V，內(nèi)阻約為15 k)B電壓表V2(量程15 V，內(nèi)阻約為75 k)C電流表A1(量程3 A，內(nèi)阻約為0.2 )D電流表A2(量程600 mA，內(nèi)阻約為1 )E變阻器R1(0100 ，0.6A)F變阻器R2(02 000 ，0.1 A)G電池E(電動勢為3 V，內(nèi)阻約為0.3 )H開關S，導線若干(1)為了提高實驗精確度，減小實驗誤差，應選用的實驗器材有_(2)為了減小實驗誤差，應選用圖甲中_(選填“a”或“b”)為該實驗的電路圖，并按所選擇的電路圖把實物圖乙用導線連接起來5待測電阻Rx的阻值約為20 ，現(xiàn)要測量其阻值，實驗室提供器材如下：A電流表A1(量程150 mA，內(nèi)阻約為10 )B電流表A2(量程20 mA，內(nèi)阻r230 )C電壓表V(量程15 V，內(nèi)阻約為3 000 )D定值電阻R0100 E滑動變阻器R1，最大阻值為5 ，額定電流為1.0 AF滑動變阻器R2，最大阻值為5 ，額定電流為0.5 AG電源E，電動勢E4 V(內(nèi)阻不計)H電鍵S及導線若干(1)為了使電表調(diào)節(jié)范圍較大，測量準確，測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的，請從所給的器材中選擇合適的實驗器材_(均用器材前對應的序號字母填寫)；(2)根據(jù)你選擇的實驗器材，請你在虛線框內(nèi)畫出測量Rx的最佳實驗電路圖并標明元件符號；(3)待測電阻的表達式為Rx_，式中各符號的物理意義為_.6某同學通過實驗測定一個阻值約為5 的電阻Rx的阻值(1)現(xiàn)有電源(4V，內(nèi)阻可不計)，滑動變阻器(050，額定電流2A)，開關和導線若干，以及下列電表：A電流表(03 A，內(nèi)阻約0.025 )B電流表(00.6 A，內(nèi)阻約0.125 )C電壓表(03 V，內(nèi)阻約3 k)D電壓表(015 V，內(nèi)阻約15 k)為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用_，電壓表應選用_(選填器材前的字母)；實驗電路應采用上圖中的_(選填“甲”或“乙”)(2)下圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖，補充完成實物間的連線姓名： 班級：(3)接通開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖所示，可得該電阻的測量值Rx_(保留兩位有效數(shù)字)(4)若在(1)問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是_；若在(1)問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是_(選填選項前的字母)A電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值B電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值C電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值(5)在不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，被測電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加，下列反映Ux關系的示意圖中正確的是_7.在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm.(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結果如上圖所示，其讀數(shù)應為_mm(該值接近多次測量的平均值) (2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實驗所用器材為：電池組(電動勢3V，內(nèi)阻約1)、電流表(內(nèi)阻約0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動變阻器R(020 ，額定電流2 A)、開關、導線若干某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用下圖中的_ 圖(選填“甲”或“乙”)(3)上圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端請根據(jù)(2)所選的電路圖，補充完成實物間的連線，并使閉合開關的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞(4)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的4個坐標點請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出UI圖線由圖線得到金屬絲的阻值Rx_(保留兩位有效數(shù)字)(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為_A1102 m B1103 mC1106m D1108 m8.在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下：待測金屬絲：Rx(阻值約4 ，額定電流約0.5 A)；電壓表：V(量程3 V，內(nèi)阻