实验二：测金属丝的电阻率Word版

测量金属丝的电阻率一、实验目的1.学会使用伏安法测量电阻。

2.测定金属导体的电阻率。

3.掌握滑动变阻器的两种使用方法和螺旋测微器的正确读数。

二、实验原理设金属导线长度为l ，导线直径为d ，电阻率为ρ，则： 由S l ρR =，得：l R d l RS 42⋅==πρ。

三、实验器材被测金属丝，螺旋测微器，电压表、电流表，电源，开关，滑动变阻器，导线若干。

四、实验步骤1.用螺旋测微器测三次导线的直径d ，取其平均值。

2.按照实验电路连接好电器元件。

3.移动滑动变阻器的滑片，改变电阻值。

4.观察电流表和电压表，记下三组不同的电压U 和电流I 的值。

5.根据公式计算出电阻率ρ的值。

五、实验数据d/m U/V I/A R/Ω ρ/Ω·m 第一次测量第二次测量第三次测量六、实验结论金属丝的电阻率ρ= Ω·m七、【注意事项】1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电访必须采用电流表外接法2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度．测量时应将导线拉直4．闭合电键S 之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度正的值不宜过大（电流表用0～0．6A 量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．。

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=RSL = πud24IL2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。

测量金属丝的电阻率的实验报告集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）《测量金属丝的电阻率》实验报告徐闻一中：麦昌壮一、实验目的1.学会使用伏安法测量电阻。

2.测定金属导体的电阻率。

3.掌握滑动变阻器的两种使用方法和螺旋测微器的正确读数。

二、实验原理设金属导线长度为l ，导线直径为d ，电阻率为ρ，则：由S lρR =，得：lR d l RS 42⋅==πρ。

三、实验器材已知长度为50cm 的被测金属丝一根，螺旋测微器一把，电压表、电流表各一个，电源一个，开关一个，滑动变阻器一只，导线若干。

四、实验电路 五、实验步骤1.用螺旋测微器测三次导线的直径d ，取其平均值。

2.按照实验电路连接好电器元件。

3.移动滑动变阻器的滑片，改变电阻值。

4.观察电流表和电压表，记下三组不同的电压U 和电流I 的值。

5.根据公式计算出电阻率ρ的值。

六、实验数据七、实验结果ρ平均=(1.97+2.06+2.18)÷3×10-7Ω·m=2.07×10-7Ω·m八、实验结论金属丝的电阻率是2.07×10-7Ω·m。

九、【注意事项】1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电访必须采用电流表外接法2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待洲金属导线的两端3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度．测量时应将导线拉直．4．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度正的值不宜过大（电流表用0～0．6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．6.求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U／I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像（U－I图线）的斜率来求出．若采用图像法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．十、误差分析1.测金属丝直径时会出现误差，通过变换不同的位置和角度测量，然后再求平均值方法，达到减小误差的目的；2.测金属丝长度时出现的误差，一定要注意到测量的是连入电路中的电阻丝的长度；3.电压表、电流表读数时会出现偶然误差；4.不论是内接法还是外接法，电压表、电流表内阻对测量结果都会产生影响；本实验中，由于金属丝的电阻不太大，应采用电流表外接法测电阻；5.电流过大，通电时间过长，会使电阻丝发热导致电阻发生变化，产生误差。

金属丝测电阻率实验报告金属丝测电阻率实验报告引言：电阻率是描述材料导电性能的重要物理量，对于金属材料而言，电阻率是其导电性能的基本特征之一。

本实验旨在通过测量金属丝的电阻和尺寸，计算出金属丝的电阻率，并探究影响电阻率的因素。

一、实验目的：1. 了解电阻率的概念和计算方法；2. 掌握测量电阻的方法；3. 研究金属丝电阻率与其材料特性的关系。

二、实验器材和材料：1. 金属丝样品；2. 电阻计；3. 电流源；4. 导线；5. 卷尺。

三、实验步骤：1. 准备工作：将金属丝样品固定在试验台上，保证其平直且不受外界干扰；2. 测量电阻：将电阻计的两个触电头分别与金属丝的两端相连，调节电流源，使电流通过金属丝，记录下所测得的电阻值；3. 测量尺寸：使用卷尺测量金属丝的长度和直径，并记录下来。

四、实验数据处理：1. 计算电阻率：根据欧姆定律，电阻率可以通过公式ρ = R × (A / L)计算得出，其中R为电阻，A为金属丝的横截面积，L为金属丝的长度；2. 分析影响因素：根据实验数据，研究金属丝电阻率与其材料特性的关系，如材料成分、温度等。

五、实验结果与讨论：通过实验测量得到的电阻率数据可以用来比较不同金属材料之间的导电性能。

实验结果显示，不同材料的金属丝具有不同的电阻率，这与其材料的导电性能有关。

例如，铜和铝是常见的导电材料，其电阻率较低，适用于电线和电缆等导电应用。

而铁和钨等金属的电阻率较高，适用于电热器件等应用。

此外，金属丝的电阻率还受到温度的影响。

随着温度的升高，金属丝的电阻率会增加，这是由于温度升高导致金属晶格振动增强，电子与晶格之间的碰撞增多，电阻增加的结果。

六、实验结论：通过本实验，我们了解了电阻率的概念和计算方法，并掌握了测量电阻的方法。

实验结果表明，金属丝的电阻率与其材料特性以及温度密切相关。

在实际应用中，我们可以根据金属丝的电阻率选择适合的材料，以满足不同导电要求。

七、实验心得：通过本次实验，我深刻认识到电阻率是描述金属材料导电性能的重要物理量，对于不同材料的金属丝而言，电阻率的差异会直接影响其导电性能。

第2课时 实验2 金属丝电阻率的测量一、实验目的1.练习使用电流表、电压表及伏安法测电阻。

2.测定金属的电阻率。

二、实验原理1.把金属电阻丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R ⎝ ⎛⎭⎪⎫R ＝U I 。

电路原理图如图所示。

2.用毫米刻度尺测出金属丝的长度l ，用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，算出横截面积S ⎝ ⎛⎭⎪⎫S ＝πd 24。

3.由电阻定律R ＝ρl S ，得ρ＝RS l ＝πd 2R 4l ＝πd 2U4lI ，求出电阻率。

三、实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、开关及导线、待测金属丝、电源(学生电源)、滑动变阻器。

四、实验步骤1.测直径：用螺旋测微器在待测金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录。

2.连电路：按实验原理中的电路图连接实验电路。

3.量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的待测金属丝的有效长度，重复测量3次，并记录。

4.测电阻：把滑动变阻器的滑动触头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，闭合开关S 。

改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，记入表格内，断开开关S 。

5.拆除实验电路，整理好实验器材。

五、数据处理1.金属丝直径：将在三个不同位置测量的直径取平均值作为金属丝的直径d。

2.金属丝长度的测量：将3次测量的长度取平均值作为金属丝的长度l。

3.金属丝的电阻(1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出金属丝的电阻，再求平均值作为金属丝的电阻。

(2)图像法：建立U－I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出金属丝的电阻R。

4.电阻率的计算将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝RSl＝πd2R4l中，计算出金属丝的电阻率。

六、误差分析1.金属丝直径、长度测量的不准确带来偶然误差。

2.电流表外接法，R测<R真导致ρ测<ρ真(系统误差)。

3.通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系统误差)。

实验二：测金属丝的电阻率————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验二：测金属丝的电阻率实验电路图：电阻的内外接法选取（由于待测电阻较小，一般选外接法）电阻率的表达式滑动变阻器可以选择限流法，也可以用分压法电压表和电流表的选取和读数螺旋测微器的读数、游标卡尺读数实物图的连接根据电压表和电流表读数计算待测电阻，或者根据U-I图像计算斜率求电阻，再计算电阻率或者长度【典型例题剖析】考点1：实验原理和仪器选择★★[例1]在探究决定导体电阻的因素的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x(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)；A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；电源：E1(电源电压为3 V)；E2(电源电压为12 V)；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，示数如图所示，读数为________mm.(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框中完成电路原理图．电压表最大量程3V，因此电源得选择3V，电流表得选0.6A解析(1)螺旋测微器的读数为：1．5 mm＋27.4×0.01 mm＝1.774 mm.(2)在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流为0.5 A，所以电流表选A1，电源选E1即可．电路原理图如图所示．答案(1)1.774(1.772～1.776均正确)(2)A1E1见解析图[1-1]★★★在“探究决定导体电阻的因素”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度l，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A ．电压表0～3 V ，内阻10 kΩB ．电压表0～15 V ，内阻50 kΩC ．电流表0～0.6 A ，内阻0.05 ΩD ．电流表0～3 A ，内阻0.01 ΩE ．滑动变阻器，0～10 ΩF ．滑动变阻器，0～100 Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选____________，电流表应选________________，滑动变阻器应选______________．(填序号) 滑动变阻器F 接入电路会造成电流过小②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．错误1：________________________________________________________________________ 错误2：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (3)若测得金属丝的直径用d 表示，电阻用R 表示，则该金属材料的电阻率ρ＝__________. 答案 (1)0.680 (2)①A C E ②导线连接在滑动变阻器的滑片上 采用了电流表内接法 (3)πRd 24l解析 (1)从螺旋测微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读0.5 mm ，可动刻度上接近第18个刻度线，可以估读0.180 mm ，所以该金属丝直径应为0.5 mm ＋0.180 mm ＝0.680 mm.(2)①由电路图知电源是两节干电池，电动势是3 V ，用3 V 量程的电压表A ；因为电阻丝的电阻大约为 5 Ω，如果把3 V 的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6 A ，因此用量程是0.6 A 的电流表C ；此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，应选10 Ω的滑动变阻器E.(3)由R ＝ρl S 可得：ρ＝πRd 24l.考点2：数据处理及误差分析★★【例2】某同学在一次“探究决定导体电阻的因素”的实验中，用刻度尺测出接入电路部分的金属丝长度为l ＝0.720 m ，用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 Ω)，然后计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A ．直流电源E (输出电压为3 V)B ．电流表A(量程0～0.6 A ，内阻约0.125 Ω)C ．电压表V(量程0～3 V ，内阻3 kΩ)D ．滑动变阻器R 1(最大阻值20 Ω)E ．开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.(2)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图．(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R x ＝4.0 Ω，则这种金属材料的电阻率为________Ω·m(保留两位有效数字)． 答案 (1)0.600 (2)如图所示(3)1.6×10－6解析 (3)由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝πR x d 24l ，将R x ＝4.0 Ω、l ＝0.720 m 、d ＝0.600 mm ＝0.600×10－3m 代入得ρ≈1.6×10－6 Ω·m.[2-1]★★★在“探究决定导体电阻的因素”的实验中，待测金属丝的电阻R x 约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：A ．电压表(量程0～3 V ，内阻约为15 kΩ)B ．电压表(量程0～15 V ，内阻约为75 kΩ)C ．电流表(量程0～3 A ，内阻约为0.2 Ω)D ．电流表(量程0～0.6 A ，内阻约为1 Ω)E ．变阻器R 1(0～100 Ω，0.6 A)F ．变阻器R 2(0～2 000 Ω，0.1 A)G ．电池组E (电动势为3 V ，内阻约为0.3 Ω) H ．开关S ，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有________(填器材前面的序号)． 小电阻外接法(2)为减小实验误差，应选用如图中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图中的实物图用线连接起来．(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm ，螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示，则金属丝的直径为______ mm ，电阻值为______ Ω.答案 (1)ADEGH (2)乙 实物图见解析 (3)0.637(0.636～0.638均可) 2.4解析 (1)由于电源的电动势为3 V ，所以电压表应选A ；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I ＝E R x ＝35A ＝0.6 A ，电流表应选D ；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E ；还要选用电池和开关，导线若干．故应选用的实验器材有A 、D 、E 、G 、H. (2)由于R V R x >R xR A，应采用电流表外接法，应选如图乙所示电路，实物连接如图所示．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.637 mm ，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V ，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A ，被测金属丝的阻值为 R x ＝U x I x ＝1.200.50Ω＝2.4 Ω.考点：仪器的选择（电压表、电流表、滑动变阻器）、内外接法选择、实物图连接、螺旋测微器读数、电压表与电流表的读数【巩固训练】1.【2013 山东】★图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的(选填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为mm。

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。

09实验：测量金属丝的电阻率(高二物理选修3-1学案)第二章实验:测量金属丝的电阻率一、学习目标1(掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法，滑动变阻器在电路中的两种常用连接方式。

2(学会正确使用螺旋测微器，和掌握螺旋测微器的读数规则。

3(掌握用伏安法测电阻的方法.4(测定金属的电阻率。

二、实验目的学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。

三、实验原理ll 根据电阻定律公式R=,，只要测量出金属导线的长度和它的直径d，计算出导线的横截S面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R，即可计算出金属导线的电阻率。

四、[实验器材]被测金属导线，直流电源(4V)，电流表(0-0.6A)，电压表(0-3V)，滑动变阻器(50Ω)，电键，导线若干，螺旋测微器，米尺。

五、自主学习1、螺旋测微器(又叫千分尺)是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。

2、伏安法测电阻电路图:(1)外接法 (2)内接法如果是理想情况，即RA?0，Rv??时，两电路测量的数值应该是相同的。

(1) 外接法U侧是Rx两端电压，是准确的，I测是过Rx和总电流，所以偏大。

R测偏小，是由于电压表的分流作用造成的。

实际测的是Rx与Rv的并联值，随Rv?，误差将越小。

(2) 内接法I测是过Rx的电流，是准确的，U测是加在Rx与上总电压，所以偏大。

R测偏大，是由于电流表的分压作用造成的。

3、实验步骤用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d的平均值.将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用最小刻度为毫米的米尺测量接入电路的金属丝长度L(即有效长度)，反复测量三次，求出平均值 L 依照图3—21所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大。

电路经检查无误后，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表、电压表的示数I和U的值，记入记录表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值。

实验2 金属丝电阻率的测量[学习目标] 1.掌握测量金属丝电阻率的实验原理和方法.2.了解伏安法测电阻的思路及实验数据的处理方法．一、实验思路设计实验电路，如图1，取一段金属电阻丝连接到电路中，测出电阻丝的电阻R 、长度l 和直径d (S ＝πd 24)，由R ＝ρl S 得：ρ＝RS l (用R 、S 、l 表示)＝πd 2R4l (用R 、d 、l 表示)，从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率．图1二、物理量的测量 1．电阻的测量根据伏安法测电阻的思想：用电压表测电阻丝两端的电压，用电流表测电阻丝中的电流，读出多组电压、电流值，通过U －I 图像求R . 2．电阻丝有效长度的测量用刻度尺测量电阻丝接入电路的有效长度l .反复测量多次，得到有效长度的平均值． 3．电阻丝直径的测量电阻丝比较细，所以我们采用累积的方法测量，或选取螺旋测微器或游标卡尺来测量电阻丝的直径d .在不同位置测量三次，根据S ＝14πd 2计算出电阻丝的横截面积S .三、数据分析 1．数据处理(1)公式法求电阻：测量多组电流、电压值，求出对应的电阻后取平均值，不能对电流、电压取平均值．(2)图像法求电阻：作出U －I 图像，由图像的斜率求出电阻值，在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离较远的点可以不予考虑．(3)计算导体的电阻率：将三个测量值代入公式ρ＝RS l ＝πd 2R4l 即可求电阻丝的电阻率．2．误差分析(1)电阻丝通电时温度升高，使所测电阻率比常温下电阻率略大． (2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确．一、实验原理和操作(2021·宿迁沭阳修远中学高一下月考)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图2甲和乙所示，则圆柱体的长度为________ cm ，直径为________ mm.图2(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：①将滑动变阻器R 1的阻值置于最大处，将S 2拨向接点1，闭合S 1，调节R 1，使电流表示数为一个恰当的值I 0；②将电阻箱R 2的阻值调至最大处，S 2拨向接点2，保持R 1不变，调节R 2，使电流表的示数仍为I 0，此时R 2阻值为12.8 Ω；(3)由(2)中的测量，可得圆柱体的电阻为________ Ω；(4)利用以上各步骤中所测得的数据，得该圆柱体的电阻率为________ Ω·m. 答案 (1)5.02 5.315 (3)12.8 (4)5.65×10－3解析 (1)根据游标卡尺读数规则可读出读数为l ＝50 mm ＋2×0.1 mm ＝50.2 mm ＝5.02 cm 根据螺旋测微器读数规则可知螺旋测微器的读数d ＝5 mm ＋31.5×0.01 mm ＝5.315 mm (3)由等效替代法测量电阻的原理可知R x ＝R 2＝12.8 Ω (4)由R x ＝ρl S ＝ρlπ⎝⎛⎭⎫d 22可得ρ＝πd2R x4l代入数据解得ρ≈5.65×10－3Ω·m.二、实验数据处理在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图3所示，其读数应为_____ mm (该值接近多次测量的平均值)．图3(2)用伏安法测金属丝的电阻R x.实验所用器材为电池组(3 V)、电流表、电压表、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干．图4某小组同学利用以上器材按照图4正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520(3)图5是测量R x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器的一端．请根据(2)所选的电路图，补充完成图中实物间的连线．图5(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U－I坐标系，如图6所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线．由图线得到金属丝的阻值R x ＝________ Ω(保留两位有效数字)．图6(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________． A ．1×10－2 Ω·m B ．1×10－3 Ω·m C ．1×10－6 Ω·mD ．1×10－8 Ω·m答案 (1)0.398(0.397～0.399均正确) (3)见解析图 (4)见解析图 4.4(4.3～4.7均可) (5)C解析 (1)螺旋测微器的读数为0 mm ＋39.8×0.01 mm ＝0.398 mm. (3)实物图如图甲所示(4)图线应过原点，选尽可能多的点连成一条直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，偏离较远的点应舍去，如图乙所示．图线的斜率表示金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值R x ≈4.4 Ω. (5)根据R x ＝ρlS得金属丝的电阻率ρ＝R x S l ＝πR x d 24l ＝3.14×4.4×(0.398×10－3)24×0.5Ω·m≈1.09×10－6 Ω·m ，故选项C 正确．针对训练 (2021·如皋市高一质量调研)在“测定金属的电阻率”的实验中图7(1)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图7甲所示，则该金属丝的直径为________ mm.(2)用量程为3 V 的电压表和量程为0.6 A 的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图乙所示，则电压表的读数为________ V ，电流表的读数为________ A.(3)用米尺测量金属丝的长度L ＝0.810 m ．利用以上测量数据，可得这种材料的电阻率为________ Ω·m (保留两位有效数字)．答案 (1)2.935 (2)2.60 0.52 (3)4.2×10－5 Ω·m解析 (1)螺旋测微器的读数为：d ＝2.5 mm ＋43.5×0.01 mm ＝2.935 mm ；(2)因电压表的每小格为0.1 V ，所以应估读到0.01 V ，所以电压表的读数为：U ＝2.60 V ； 同理，电流表的每小格为0.02 A ，应估读到0.01 A ，所以电流表的读数为：I ＝0.52 A. (3)金属丝电阻R ＝U I ，根据R ＝ρL S 得ρ＝RSL ＝R ·(d2)2πL代入数据得ρ≈4.2×10－5 Ω·m.某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：(1)螺旋测微器如图8所示．在测量电阻丝的直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，使电阻丝与测微螺杆、测砧刚好接触，再旋动________(选填“A ”“B ”或“C ”)，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．图8(2)选择电阻丝的________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．(3)图9甲中R x为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图乙实物电路中的正确位置．图9(4)为测量R x，利用图甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1－I1关系图像如图10所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：U2/V0.50 1.02 1.54 2.05 2.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在图中方格纸上作出U2－I2图像．图10(5)由此，可求得电阻丝的阻值R x＝________Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．答案(1)C(2)不同(3)如图所示(4)如图所示(5)23.5(23.0～24.0均可)解析(1)A起固定作用，便于读数；B为粗调，调节B使电阻丝与测微螺杆、测砧刚好接触；然后调节C，C起微调作用．(2)电阻丝电阻R＝ρlS，测量一段电阻丝的电阻，S为这段电阻丝的横截面积，而不是某位置处的横截面积，故应在不同位置进行多次测量，取平均值作为电阻丝的直径以减小误差．(4)把U2和I2的数据在方格纸中描点，用过原点的直线把它们连在一起，让尽可能多的点在直线上．(5)结合题图中图线的斜率可知R0＋R x＋R A＝49.0 Ω，R0＋R A＝25.5 Ω，解得R x＝23.5 Ω.。

1．在“测定金属丝的电阻率”的实验中用螺旋测微器测量金属丝直径时，测量图10结果如图10所示，则金属丝直径是________mm.解析：螺旋测微器的读数为：0.5 mm ＋0.01 mm ×18.4(18.3～18.6之间均可)＝0.684 mm. 答案：0.683～0.6862．某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验，将已知直径为d 的待测金属丝固定在接线柱a 、b 上，在金属丝上安装一个小金属滑片c ，连接好电路，电路中R 0是保护电阻．已知电压表的内阻远大于金属丝的电阻，电压表的分流作用可以忽略不计．闭合开关后得电流表的读数为I 0，调节滑片c 的位置，分别测出长度L 及所对应的电压值U ，然后作出U －L 图象．如图11乙所示．图11(1)在下图所示的A 、B 、C 、D 四个测量电路应选________电路．(2)根据所选电路图在图11甲中进行实物连线．(3)测得图乙中图线的斜率为k ，由此可得该金属丝的电阻率为 .解析：(1)待测电阻是金属丝ac 部分，依题意应采用电流表外接法，故选A 电路；(3)由实验原理R ＝U I 0＝ρL S ，S ＝π(d 2)2，得ρ＝πd 2U 4I 0L ，又k ＝U L ，故ρ＝πd 24I 0k .答案：(1)A (2)见图12 (3)πd 24I 0k图123．(2009年临沂模拟)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 Ω.实验室备有下列实验器材：A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)B．电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)C．电流表A1(量程3 A，内阻约为0.2 Ω)D．电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 Ω)E．变阻器R1(0～100 Ω，0.3 A)F．变阻器R2(0～2000 Ω，0.1 A)G．电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)H．开关S，导线若干(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有________．(2)为减小实验误差，应选用图13中________(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用导线连接起来．图13(3)若用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得导线的直径为0.635 mm，两电表的示数分别如图14所示，则电阻值为________Ω，电阻率为________．解析：(1)由电池E决定了电压表选V1，结合R x粗略计算电流在600 mA内，故选A2，由R x确定变阻器选R1.(2)因A1的内阻不能满足远小于R x，故选b图．(3)R x ＝U I ＝1.200.50Ω＝2.40 Ω由R ＝ρl S 得ρ＝RSl ＝2.40×π(0.6352)2×10－660×10－2 Ω·m ≈1.27×10－6 Ω·m.答案：(1)ADEGH (2)b 实物连接如图15图15(3)2.4 1.27×10－6 Ω·m。