實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率

1、3 .由電阻定律A p S，得PRS=n dR41 =n d* 1 2U411,求出電阻率.實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 初步掌握伏安法測(cè)電阻的原理和方法，初步接觸電路和器材的選擇。2. 熟練掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)。3. 掌握測(cè)定金屬電阻率的原理和方法?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】1. 測(cè)定金屬電阻率的原理2. 螺旋測(cè)微器的使用和讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)器材 毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器、電壓表、電流表、定值電阻、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線、被測(cè)金屬導(dǎo)線、電 池、滑動(dòng)變阻器.三、實(shí)驗(yàn)操作1.實(shí)驗(yàn)步驟(1) 測(cè)直徑：用螺旋測(cè)微器在被測(cè)導(dǎo)線上3個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其直徑平均值 d,并記錄. 連電路：按如圖所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路.(

2、3)量長(zhǎng)度：用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量 3次取平均值，并記錄.(4)求電阻：把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭調(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(rèn)無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)S.改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、(5)拆除實(shí)驗(yàn)電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材.2 數(shù)據(jù)處理(1) 電阻R的值：方法一，平均值法：分別計(jì)算電阻值再求平均值； 方法二，圖象法：利用UH I圖線的斜率求電阻.(2) 將測(cè)得的R、I、d的值，代入電阻率計(jì)算公式RSTn d Rx41中，計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率.3 .實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1) 為了方便，測(cè)量直徑應(yīng)在導(dǎo)線連入電路前進(jìn)行，為了準(zhǔn)確測(cè)量金

3、屬導(dǎo)線的長(zhǎng)度，應(yīng)該 在連入電路之后在金屬導(dǎo)線拉直的情況下進(jìn)行.(2) 因一般金屬絲電阻較小，為了減少實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，必須選擇電流表外接法；(3) 本實(shí)驗(yàn)若用限流式接法，在接通電源之前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大狀態(tài).電流不宜過(guò)大(電流表用00.6 A量程)，通電時(shí)間不宜太長(zhǎng)，以免電阻率因溫度升高 而變化.【典例精析】一、儀器的選擇和電路的設(shè)計(jì)例1.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲直徑d,用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L,金屬絲的電阻大約為 5 Q,先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻 R,然后根據(jù)電 阻定律計(jì)算出該金屬絲的電阻率 為此取來(lái)兩節(jié)新的干電池、電鍵和若干導(dǎo)線及下列器材：A. 電壓表

4、03 V，內(nèi)阻10 k Q B.電壓表015 V，內(nèi)阻50 k QC.電流表 00.6 A，內(nèi)阻0.05 Q D .電流表 03 A，內(nèi)阻0.01 QE.滑動(dòng)變阻器，010 Q F.滑動(dòng)變阻器，0100 Q(1) 要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電壓表應(yīng)選 ，電流表應(yīng)選 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 .(填序號(hào))實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)的實(shí)物接線如圖所示，請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)物接線中的兩處明顯錯(cuò)誤.存I錯(cuò)誤1.錯(cuò)誤2 .二、數(shù)據(jù)處理和實(shí)物圖的連線例2.如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)，將已知直徑為d的待測(cè)金屬絲固定在接線柱 a、b上，在金屬絲上安裝一個(gè)小金屬滑片c,連接好電路，電路中 F0是保護(hù)電阻已知電壓表的內(nèi)阻

5、遠(yuǎn)大于金屬絲的電阻，電壓表的分流作用可以忽略不計(jì)閉 合開(kāi)關(guān)后得電流表的讀數(shù)為Io,電壓表的讀數(shù)為 Ub調(diào)節(jié)滑片c的位置，分別測(cè)出長(zhǎng)度L及所對(duì)應(yīng)的電壓值 U,然后作出L圖象.如圖乙所示.(1)在下圖所示的2(2) 根據(jù)所選電路圖在圖甲中進(jìn)行實(shí)物連線. 測(cè)得圖乙中圖線的斜率為k,由此可得該金屬絲的電阻率為 【課堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)】1.在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，(1) 測(cè)量金屬絲的直徑時(shí)不再使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器，而是采用刻度尺測(cè)量緊密繞制多匝的電阻絲長(zhǎng)度,mm.(2) 如圖所示是測(cè)量金屬絲電阻的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器 滑片P置于變阻器的一端請(qǐng)根據(jù)圖乙電路

6、圖，補(bǔ)充完整實(shí)物圖的連線，并使開(kāi)關(guān)閉合瞬 間，電壓表或電流表不至于被燒壞.甲乙(3) 某同學(xué)利用正確的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，數(shù)據(jù)如下：0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 /A次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.101.702.302.80I/A0.020.060.160.220.340.460.54請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙中作 U- I圖線，并由圖線求出電阻值為 Q .【課后鞏固練習(xí)】1在“測(cè)定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，由p n'可知，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是（）A.金屬絲直徑d的測(cè)量 B 電壓U的測(cè)量C.電流I的測(cè)量 D.金屬絲長(zhǎng)度I的測(cè)量2

7、.在測(cè)金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤.的是（）A. 用伏安法測(cè)電阻時(shí)，可采用電流表外接法B. 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，取得多組U和I的值，然后求出平均電阻C. 應(yīng)選用毫米刻度尺測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度三次，然后求出平均長(zhǎng)度ID. 實(shí)驗(yàn)中電流不能太大，以免電阻率發(fā)生變化3 .在測(cè)定阻值較小的金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，并要求在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，在測(cè)量其電阻時(shí)應(yīng)選擇的電路是（）RI*E4 .在做“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要對(duì)金屬絲的電阻進(jìn)行測(cè)量，已知金屬絲的 電阻值 R約為20 Q . 一位同學(xué)用伏安法對(duì)這個(gè)電阻的阻值進(jìn)行了比較精確的測(cè)量，這位 同學(xué)想使被測(cè)電阻 R兩端

8、的電壓變化范圍盡可能的大.他可選用的器材有：電源E:電動(dòng)勢(shì)為8 V，內(nèi)阻為1.0 Q ; 電流表A:量程0.6 A，內(nèi)阻約為0.50 Q ; 電壓表V:最程10 V,內(nèi)阻約為10 k Q ;滑動(dòng)變阻器 R最大電阻值為 5.0 Q ;開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干.（1）根據(jù)上述條件，測(cè)量時(shí)電流表應(yīng)采用 （選填“外接法”或“內(nèi)接法”）.（2）在方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖.(3) 若在上述實(shí)驗(yàn)中，電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為 U,且電流表內(nèi)阻 Q、電壓表內(nèi)阻FV均為已知量，用測(cè)量物理量和電表內(nèi)阻計(jì)算金屬絲電阻的表達(dá)式.5在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻FX約為5 Q .實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：

9、A.電壓表 V(量程3 V，內(nèi)阻約為15 k Q ) B .電壓表 V(量程15 V，內(nèi)阻約為75 k Q)C.電流表Ai(量程3 A，內(nèi)阻約為0.2 Q ) D .電流表 如量程600 mA,內(nèi)阻約為1 Q)E. 變阻器 R(0 100 Q , 0.3 A) F.變阻器 F2(0 2000 Q , 0.1 A)G.電池日電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻約為0.3 Q ) H .開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干(1) 為提高實(shí)驗(yàn)精確度，減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有 .(2) 為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用圖甲中 (填“a”或“ b”)為該實(shí)驗(yàn)的電路圖，并按所選擇的電路圖把圖乙中的實(shí)物圖用導(dǎo)線連接起來(lái).T乙(3) 若用刻度尺測(cè)得金屬導(dǎo)線長(zhǎng)度為60.00 cm,用螺旋測(cè)微器測(cè)得導(dǎo)線的直徑為0.635 mm兩電表的示數(shù)分別如圖所示，則電阻值為 Q，電阻率為 .3. 對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程