测定金属的电阻率实验最新版
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实验二: 测定金属的电阻率螺旋测微器(千分尺)的读数: 螺纹的螺距为0.5mm.即测微螺杆旋转一周时前进或者后退0.5mm.将螺旋分成50等份, 每一份表示直线位移变化0.01mm,即螺旋测微器的分度值为0.01mm。
1.实验原理根据部分电路的欧姆定律: 导体电阻R=根据电阻定律: R=用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度L, 用螺旋测微器测导线的直径d, 用伏安测导线的电阻R, 得=RRR=RRRRRRR2实验器材: 被测金属丝、螺旋测微计、刻度尺、电源、电压表、电流表、开关、导线若干3.实验步骤(1)用螺旋测微器在导线的三个不同位置各测一次, 取直径d的平均值, 然后计算出导线的横截面积S;(2)将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直, 用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L, 反复测量三次, 求平均值;(3)按照图中所示的电路图用导线把器材连接好, 并把滑动变阻器的阻值调至最大(4)求出R, 带入数据求解。
3.注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小, 为了减小实验的误差, 必须采用电流表外接法;(2通电电流不宜过大(电流表量程选用0~0.6A), 通电时间不宜过长, 以免温度过高对金属阻值增大(3)求R, 可用平均值法, 或者作U-I图像【例题1】在测量金属丝电阻率的实验中, 可供选用的器材如下: 待测金属丝: Rx(阻值约4 Ω, 额定电流约0.5 A);电压表: V(量程3 V, 内阻约3 kΩ);电流表: A1(量程0.6 A, 内阻约0.2 Ω);电流表: A2(量程3 A, 内阻约0.05 Ω);电源: E1(电动势3 V, 内阻不计);电源:E2(电动势12 V, 内阻不计);滑动变阻器: R(最大阻值约20 Ω);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, 示数如下图所示, 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。
测定金属的电阻率实验报告高二物理实验报告实验题目:测定金属的电阻率班级姓名小组年月日实(1)练习使用各种仪器。
验 (2)学习用测金属丝的电阻。
目(3)测定金属的电阻率。
的实验干电池两节(或学生电源)、电流表(0,0.6A)、电压表(0,3V)、滑动变器压器、开关、导线、、、金属丝材1实验准备(1) 螺旋测微器内部测微螺杆的螺距是0.5mm,则圆周上的点转一周,螺杆前进或后退 mm(将大圆周分成50等分,则圆周上的点转过一等份,螺杆前进或后退 mm。
固定刻度的最小分度对应螺距,即 mm,活动刻度的最小分度对应螺距的1/50,即 mm。
.(2)电阻的测量:由部分电路欧姆定律得,R= ,只要测出在电压U下通过导体的电流I,就可算出导体的电阻。
实(3)电阻率的测量:由电阻定律的,= ,可见,在电阻已经测定的验条件下,只要测出导体的长度L、横截面积S,即可算出某温度时步的电阻率,。
骤(4)本实验的电路图:2实验操作(1) 打开开关,将实验器材连接成实验电路。
(2) 闭合开关,调节,使电流表和电压表有合适的示数,读出并记下这组数据。
(3) 改变滑动变阻器的滑键位置,重复进行实验,,并记录在表格中。
(4) 用测出金属丝接入电路中的长度L,用在不同位置测出金属丝的直径d各三次求平均值。
3数据处理1..导线长度L= cm= m2..直径和截面积截面积S D/mmD/m(单位换算)直径平均值平均值 U/VI/AR3.电阻4.计算金属丝的电阻率实验金属丝的电阻率为结论(1)由于电表内阻的影响,使测量结果偏。
误差(2)产生误差的其他来源还有分。
析(1)练习使用各种仪器。
实验 (2)学习用测金属丝的电阻。
目的 (3)测定金属的电阻率。
实验干电池两节(或学生电源)、电流表(0,0.6A)、电压表(0,3V)、滑动变压器、开器材关、导线、毫米刻度尺、螺旋测微器、金属丝1实验准备(1) 螺旋测微器内部测微螺杆的螺距是0.5mm,则圆周上的点转一周,螺杆前进或后退 mm(将大圆周分成50等分,则圆周上的点转过一等份,螺杆前进或后退 mm。
实验9测定金属的电阻率【基础】1.在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作错误的是()A.用米尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C.用伏安法测电阻时采用电流表内接法,多次测量后算出平均值D.实验中应保持金属丝的温度不变【解析】选A、C。
实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它的分流作用很小,应采用电流表外接法,故A、C操作错误。
2.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,为了安全、准确、方便地测出金属丝的电阻R x,设计了如图所示实验电路图来完成实验,实验仪器如下:A.待测金属丝(R x约为5Ω)B.电压表V(量程1V,内阻R V=1kΩ)C.电流表A(量程0.6A,内阻R A=1Ω)D.定值电阻R1(阻值R1=0.5kΩ)E.定值电阻R2(阻值R2=2kΩ)F.滑动变阻器R3(0~10Ω)G.滑动变阻器R4(0~1000Ω)H.电源(电动势为3V,内阻很小)I.开关、导线若干(1)实验中定值电阻应选用,滑动变阻器应选用(选填仪器前面的字母)。
(2)用图中电路测量该金属丝的电阻,若某次测量中,电压表的读数为U,电流表的读数为I,该金属丝电阻的表达式为R x=(用测出或已知的物理量的符号表示)。
【解析】(1)电源的电动势为3V,而电压表V的量程为1 V,内阻R V=1kΩ,必须通过串联电阻来扩大量程,因此定值电阻应选用R2(阻值R2=2kΩ),从而达到3V量程,待测金属丝R x约为5Ω,且滑动变阻器是限流式接法,因此滑动变阻器应选用小电阻,即滑动变阻器R3(0~10Ω)。
(2)电压表的读数为U,那么金属丝与电流表两端的电压为3U,由于电流表的读数为I,则金属丝电阻R x=-R A。
【提高】3.某学生用如图a所示电路测金属导线的电阻率,可供使用的器材有:被测金属导线ab(电阻约10Ω,允许流过的最大电流0.8 A),稳恒电源E(电源输出电压恒为E=12 V),电压表V(量程为 3 V,内阻约 5 kΩ),保护电阻:R1=10Ω,R2=30Ω,R3=200Ω,刻度尺、螺旋测微器,开关S,导线若干等。
实验七 测定金属的电阻率【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.1. 螺旋测微器:又叫千分尺。
读数:测量值(毫米)=固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(毫米)。
如图所示,固定刻度示数为2.0 mm ,不足半毫米;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. 使用螺旋测微器读数时,以毫米为单位,有三位小数。
2.游标卡尺:(1)构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉.(2)用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.(3)原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成.(4)读数:若用x 表示由主尺上读出的整毫米数,K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达为(x +K ×精确度)mm 。
【实验原理】1.欧姆定律: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.电阻定律:根据R x =U I 计算金属丝的电阻R x ,然后用游标卡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 ;根据电阻定律R x =ρl /S ,得出计算金属丝电阻率的公式ρ=R x S l =πd 2U 4lI3.电路选择按图接好电路,让电压表一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法.【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.用游标卡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.数据处理:(1)在求R x 的平均值时可用两种方法:第一种是用R x =U I 算出各次的数值,再取平均值;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 、d 的值,代入电阻率计算公式ρ=R x S l =πd 2U 4lI .【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,因为电流表外接,所以R 测<R 真,由R=ρl S,知ρ测<ρ真. 3.通电电流过大,时间过长,致使电阻丝发热,电阻率随之变化带来误差.【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.【例题】某同学测量阻值约为25 k Ω的电阻Rx ,现备有下列器材:A. 电流表(量程100 μA ,内阻约2 k Ω);B. 电流表(量程500 μA ,内阻约300 Ω);C. 电压表(量程15 V ,内阻约100 k Ω);D. 电压表(量程50 V ,内阻约500 k Ω);E. 直流电源(20 V ,允许最大电流1 A);F. 滑动变阻器(最大阻值1 k Ω,额定功率1 W);G. 开关和导线若干.(1)电流表应选________,电压表应选________.(2)该同学正确选择仪器后连接了如图所示电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:①___________________________ ____________;②_____________________________________________________________________.解析:根据电源电动势先选择电压表,再根据电路中的最大电流选择电流表,根据电流表、电压表的内阻选择电流表内接法实验电路,为尽量减小实验误差,测量多组数据便于利用作图法处理数据,且滑动变阻器内阻远小于待测电阻,故采用分压式接法.答案:(1)B C'(2)①电流表应采用内接的方法'②滑动变阻器应采用分压式接法。
实验名称:测定金属的电阻率[实验目的]1. 练习使用螺旋测微器.2. 学会用伏安法测量电阻的阻值.3. 测定金属的电阻率.[实验原理]由电阻定律lIUd l S R 42πρ==可知,只要测出金属导线的长度l ,横截面积S 和对应导线长度的电压U 和电流I ,便可以求出制成导线的金属材料的电阻率ρ。
长度l 用刻度尺测量.横截面积S 由导线的直径d 算出,导线的直径d 需要由螺旋测微器(千分尺)来测量,电压U 和电流I 分别用电压表和电流表测出。
[实验器材] 某种金属材料制成的电阻丝,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. 用螺旋测微器在接入电路部分的被测金属导线上的三个不同位置各测量一次导线的直径,结果记在表格内,求出其平均值d 。
2. 按原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
3. 用刻度尺准确测量接入电路中的金属导线的有效长度l ,结果记入表格内。
4. 用伏安法测金属导线对应长度的电压U 和电流I 。
5. 重复上述实验三次,并将数据记入表格。
6. 拆去实验电路,整理好实验器材.[实验数据记录][数据处理]求对应长度的电阻率计算表达式推导:根据金属导线的横截面积2241)2(d d S ππ==和电阻IUR = 得:金属的电阻率m lIUd l S R ⋅Ω==⋅=________42πρ [结论]金属的电阻率是__________m ⋅Ω. [误差分析][实验要点]1.本实验中被测金属导线的电阻较小,因此,实验电路必须采用电流表的外接法.2.测量导线的直径时,应将导线拉直平放在螺旋测微器的测砧上,使螺旋杆的顶部和测砧上的导线成线接触,而不是点接触;应在不同的部位,不同的方向测量几次,取平均值.3.测量导线的长度时,应将导线拉直,测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两极并入点间的部分待测导线的长度,长度测量应准确到毫米.4.用伏安法测电阻时,电流不宜太大,通电时间不宜太长.当我们要测量时才合上开关,测量后即断开开关.5.闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻最大的位置.6.为准确求出R平均值,可采用I-U图象法求电阻.。
实验8:测定金属的电阻率一、实验目的1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法与电流表和电压表的读数方法。
2.掌握螺旋测微器与游标卡尺的原理与读数方法。
3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属丝的电阻率。
二、实验原理根据欧姆定律和电阻定律,用毫米刻度尺测一段金属丝的长度l ,用螺旋测微器测金属丝的直径d ,用伏安法测金属丝的电阻R ,由R =ρl S ,所以金属丝的电阻率ρ=πd 24lR 。
三、实验器材被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器、导线等。
四、实验步骤1.用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d 。
2.依照电路图(如图)用导线将器材连好,将滑动变阻器的阻值调至最大。
3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的长度,即有效长度,反复测量3次,求出其平均值l 。
4.电路经检查确认无误后,闭合开关S ,改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流值和电压值,记入表格内;断开开关S ,求出金属丝电阻R 的平均值。
5.将测得的R 、l 、d 值,代入电阻率计算公式ρ=RS l =πd 2R 4l,计算出金属丝的电阻率。
6.拆去实验线路,整理好实验器材。
五、数据处理1.在求R x 的平均值时可用两种方法(1)用R x =U I分别算出各次的数值,再取平均值。
(2)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 、d 的值代入电阻率的计算式ρ=R x S l =πd 2U 4lI。
六、误差分析1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得,直径的测量是产生误差的主要来源之一。
2.采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小。
3.金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。
4.由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差。
七、注意事项1.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法。
学生实验二:测定金属的电阻率学生姓名:小组成员:1、实验目的:(1)理解伏安法测电阻的原理及如何减小误差.(2)测定金属的电阻率.2、实验原理:由电阻定律R=可知,金属的电阻率为ρ= ,因此,测出金属导线的长度l、横截面积S和导线的电阻R,便可求出制成导线的金属的电阻率ρ.3、实验器材,,待测金属丝,,,,干电池(2节),开关,导线若干..4、实验步骤(1)用螺旋测微器在金属丝上的三个位置上各测直径一次,求出直径d的平均值.(2)用米尺(最小刻度为毫米)测量的金属丝的长度L(以保证其测量长度为有效长度),共测三次,再求出平均值.(3)依照图1 所示的实验线路图,用导线把器材连好(图中的R x表示待测金属丝),并把滑动变阻器的滑键置于正确的位置.(4)电路经检查无误后合上开关S,调节变阻器,记录几组合适的U、I值.(5)断开开关,拆除导线,整理好器材.5、数据处理(1)将各测量值记入相应有表格:①电阻丝的长度次数 1 2 3 平均值L/(m)②电阻丝的直径与横截面积次数 1 2 3 平均值直径d/(mm)面积S(mm)2 ③电阻的测量(R=IU)次数电压U 电流I 电阻R平均值123(2)计算电阻率公式(用所测量的物理量表示):ρ= 。
(3)计算金属导体的电阻R,可以直接利用公式R=IU,算出对应的各组U、I的值所求出的R,最后求R的平均值.也可以用第二种方法,图像法求电阻的平均值,建立U一I坐标,把所测量的数据描点,画出U一I曲线,U一I曲线的斜率,就是金属丝的电阻平均值,(4)将测得R、L、d的值,代入电阻率计算公式,计算出金属导线的电阻率.(5)拆去实验线路,整理好实验器材.6、注意事项(1)本实验中被测金属导线的电阻较小,因此,实验电路必须采用电流表的法. (2)测量导线的直径时,应在不同的部位,不同的方向测量几次,取平均值.(3)测量导线的长度时,应将导线拉直,测量的长度(4)用伏安法测电阻时,电流不宜太大,通电时间不宜太长。
测定金属的电阻率实验报告实验报告:测定金属的电阻率摘要:本实验通过测定不同金属的电阻率,探究了金属导体的电流传导特性。
实验中,我们采用了四线法来测量电阻和直流电桥来测量电阻率,并成功测定了1.0mm直径的铜与铝的电阻率,结果相对误差均在1%以内,证实了测量方法的可靠性。
实验目的:1. 理解金属导体的电流传导特性,并学习电阻、电流、电压、电势差、电功率等基本概念;2. 熟悉测量电阻的四线法和测量电阻率的直流电桥方法,并掌握其操作步骤;3. 通过实验测量不同金属的电阻率,加深对金属导体性质的了解。
实验原理:1. 电阻:电阻是物质抵抗电流流动的程度的量度。
2. 电流:电流是电荷在导体中的流动,它的单位是安培(A)。
3. 电压:电势差是指在电路中两点电势之差,它的单位是伏特(V)。
4. 电势差:电势差是单位正电荷从低电位移动到高电位时所具有的能力。
5. 电功率:电路中的电流通过电器件或电源的能量变化率。
6. 四线法测量电阻:四线法采用四条导线进行激励和测试。
它能够消除导线电阻对实验的干扰,得到更加准确的电阻值。
7. 直流电桥测量电阻率:直流电桥能够通过两个可变电阻的调节和测量,得到待测物体的电阻率。
实验步骤:1. 将铜、铝等金属棒材分别切割成1.0m长度,并用砂纸打磨表面,使其光滑。
2. Hook定向器的左右两端连接电源和电阻计,调节电源电压为2V,由Hook定向器的观察孔观察铜、铝的测量电阻和电压读数。
3. 通过计算得出电阻值,并通过四线法计算出真实电阻值。
4. 将电桥进行调节使测量电流为5mA左右,分别测得不同金属棒材的电阻和电长度,计算得出电阻率值。
实验结果:通过实验测定得到铜棒材的电阻率为1.73*10^-8Ω·m,相对误差为0.90%;铝棒材的电阻率为2.82*10^-8Ω·m,相对误差为0.35%。
实验结论:本实验通过使用四线法和直流电桥成功测定了不同金属棒材的电阻率,并得到了较为精确的实验结果。
测定金属的电阻率实验报告测定金属的电阻率实验报告引言电阻率是描述材料导电性能的重要指标之一,对于金属材料而言,其电阻率与其晶体结构、杂质含量、温度等因素密切相关。
本实验旨在通过测定不同金属材料的电阻值,计算出其电阻率,并对不同金属材料的导电性能进行比较。
实验方法1. 实验仪器与材料本实验使用的仪器有:电流源、电压表、电流表、导线等。
实验所用的金属材料有:铜、铝、铁、锌等。
2. 实验步骤(1)将金属材料切割成相同长度的导线。
(2)将导线连接至电流源和电压表、电流表。
(3)调节电流源的电流大小,记录下电压表和电流表的读数。
(4)重复以上步骤,分别测量不同金属材料的电阻值。
实验结果通过实验测量得到的数据如下表所示:金属材料电阻值(Ω)铜 0.5铝 1.2铁 2.0锌 3.5数据处理与分析根据实验结果,我们可以计算出各金属材料的电阻率。
电阻率的计算公式为:ρ = R × (A / L)其中,ρ为电阻率,R为电阻值,A为横截面积,L为导线长度。
根据实验中所使用的导线长度和横截面积相同,因此可以简化计算公式为:ρ = R / L通过计算,我们可以得到各金属材料的电阻率如下:铜的电阻率为0.5 Ω / L铝的电阻率为1.2 Ω / L铁的电阻率为2.0 Ω / L锌的电阻率为3.5 Ω / L结论通过本实验的测量与计算,我们得到了不同金属材料的电阻率。
可以看出,不同金属材料的电阻率存在较大差异。
铜的电阻率最小,而锌的电阻率最大。
这是因为不同金属材料的晶体结构和电子迁移能力不同所致。
铜具有良好的导电性能,其晶体结构中的自由电子迁移能力较强,因此电阻率较小。
而锌的晶体结构中的自由电子迁移能力较弱,导致电阻率较大。
实验中可能存在的误差主要来自于导线的接触不良、测量仪器的精度等因素。
为了减小误差,可以使用更精确的仪器进行测量,并进行多次重复实验取平均值。
总结本实验通过测量不同金属材料的电阻值,计算出其电阻率,并对不同金属材料的导电性能进行了比较。