實驗-測定金屬的電阻率課件

測定金屬的電阻率實驗一、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方法．3．會用伏安法測電阻，進一步測定金屬的電阻率．二、實驗原理1、把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻，,電路原理如圖所示。2、用毫米刻度尺測金屬絲接入電路部分的長度l,用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d,算出橫截面積3、根據電阻定律,得金屬絲電阻率。三、實驗器材被測金屬絲，直流電源(4V)，電

流

表(0～0.6A)，電

壓

表(0～3V)，滑動變阻器(50Ω)，開關，導線若干，螺旋測微器，毫米刻度尺．四、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d.2．按實驗原理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節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經檢查確認無誤后，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I和U的值，填入記錄表格內，斷開電鍵S，求出導線電阻Rx的平均值．5．整理儀器．五、數據處理1.在求Rx的平均值時可用兩種方法(1)用分別算出各次的數值，再取平均值。(2)用U-I圖線的斜率求出。2.計算電阻率將記錄的數據U、I、l、d的值代入電阻率計算式六、注意事項1．測量直徑應在導線連入電路前進行，測量金屬絲的長度，應在連入電路后拉直的情況下進行．2．本實驗中被測金屬絲的阻值較小,故采用電流表外接法．3．電流不宜太大(電流表用0～0.6A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．【典例1】在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下：待測電阻絲：Rx(阻值約4Ω，額定電流約0.5A)；電壓表：V(量程3V，內阻約3kΩ)；電流表：A1(量程0.6A，內阻約0.2Ω)；A2(量程3A，內阻約0.05Ω)；電源：E1(電動勢3V，內阻不計)；E2(電動勢12V，內阻不計)；滑動變阻器：R(最大阻值約20Ω)；螺旋測微器；毫米刻度尺；開關S；導線。(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數如圖所示，讀數為

mm。(2)若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應選_______、電源應選_______(均填器材代號)，在虛線框內完成電路原理圖。(2)若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應選_______、電源應選_______(均填器材代號)，在虛線框內完成電路原理圖?！緲藴式獯稹?1)螺旋測微器的固定刻度上顯示為1.5mm，小數部分由可動刻度讀得為0.273mm，二者相加就是測量值，1.5mm+0.273mm=1.773mm。(2)待測電阻絲的額定電流約為0.5A,為了減小實驗誤差，應選量程為0.6A的電流表A1;待測電阻絲的電阻約為4Ω，額定電流約為0.5A，故由歐姆定律得額定電壓約為2V，所以電源應選E1。由于待測電阻絲的電阻較小，故電流表應選外接法。電路原理圖如圖所示。答案：(1)1.773(1.771～1.775均正確)(2)A1E1電路圖如圖

【典例2】在“測定金屬的電阻率”的實驗中，若待測金屬絲的電阻約為5Ω，要求測量結果盡量準確，提供以下器材供選擇：A．電池組(3V，內阻1Ω)B．電流表(0～3A，內阻0.0125Ω)C．電流表(0～0.6A，內阻0.125Ω)D．電壓表(0～3V，內阻4kΩ)E．電壓表(0～15V，內阻15kΩ)F．滑動變阻器(0～20Ω，允許最大電流1A)G．滑動變阻器(0～2000Ω,允許最大電流0.3A)H．開關、導線若干(1)實驗時應從上述器材中選用____________(填寫儀器前的字母代號)；(2)測電阻時，電流表、電壓表、待測金屬絲電阻Rx在組成測量電路時，應采用電流表________(選填“外”或“內”)接法，待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏______(選填“大”或“小”)；(3)若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數如圖所示，則讀數為________mm；ACDFH外小0.900(4)若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R，請寫出計算金屬絲電阻率的表達式ρ＝________.【隨堂訓練】1.（多選）在“測定金屬的電阻率”實驗中,造成實驗誤差的原因是()A.用伏安法測金屬絲的電阻時,電流表及電壓表內阻對電阻測量的影響B(tài).電池的內阻對實驗的影響C.用毫米刻度尺測金屬絲的長度時的測量誤差D.用螺旋測微器測金屬絲的直徑時的測量誤差【解析】選A、C、D。無論電流表內接或外接,電表的內阻都對測量有影響；金屬絲的長度和直徑測量不準都會引起誤差；電池的內阻對測量結果無影響，故A、C、D正確。2.在某小組的兩位同學采用“伏安法”測金屬絲的電阻實驗中，根據同一組數據進行正確描點后，甲、乙兩位同學根據自己的理解各作出一條圖線，如圖甲、乙所示，根據你對實驗的理解，你認為

同學的圖線正確，根據你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為

Ω。(保留兩位有效數字)【解析】當金屬絲兩端電壓為零時，通過的電流也為零，因此圖線必過原點，故甲同學的圖線正確；在甲同學畫的圖線上距原點較遠的地方取一個點，其坐標值為(0.4A,1.52V),故金屬絲電阻為答案：甲3.83.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5Ω。實驗室備有下列實驗器材：A.電壓表V1(量程3V，內阻約為15kΩ)B.電壓表V2(量程15V，內阻約為75kΩ)C.電流表A1(量程3A，內阻約為0.2Ω)D.電流表A2(量程600mA，內阻約為1Ω)E.變阻器R1(0～100Ω，0.3A)F.變阻器R2(0～2000Ω，0.1A)G.電池E(電動勢為3V，內阻約為0.3Ω)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?！窘馕觥?1)由電池E決