实验 测定金属的电阻率

测定金属的电阻率

一、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。

二、实验原理：用刻度尺测一段金属导线的长度L，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏安法测导线的电阻R，根据电阻定律，金属的电阻率ρ=RS/L=πd2R/4L

三、实验器材：①金属丝②千分尺③安培表④伏特表⑤（3伏）电源⑥（20Ω）滑动变阻器⑦电键一个⑧导线几根

【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径0.4毫米左右，电阻5~10欧之间为宜，在此前提下，电源选3伏直流电源，安培表选0 0.6安量程，伏特表选0 3伏档，滑动变阻器选0 20欧。

四、实验步骤

（1）用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D求出其横截面积S=πD2/4.

（2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L，测三次，求出平均值L。

（3）根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。

点拨：为避免接线交叉和正负极性接错，接线顺序应遵循：电源正极→电键（断开状态）→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极，最后将伏特表并接在待测电路的两端，即先接干路，后接支路。

（4）检查线路无误后闭合电键，调节滑动变阻器读出几组I、U值，分别计算电阻R再求平均值，设计表格把多次测量的D、L、U、I记下来。

【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在1.00A以下，本实验由于安培表量程0~0.60A，每次通电时间应尽量短（以能读取电表数据为准），读数完毕立即断开电键S，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。

计算时，务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U和电流I的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差。

五、实验记录

测量次数 1 2 3 平均值

导线长l/m

滕州一中高二、二部 教学案

2012-11-21

- 1 - 实验教学案二 测定金属的电阻率

[实验目的]

用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率。

[实验原理]

根据电阻定律公式R=Sl，只要测量出金属导线的长度l和它的直径d，计算出导线的横截面积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。

[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，毫米刻度尺。

[实验步骤]

1．用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S。

2．按如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．用毫米刻度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．把滑动变阻器的滑动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，断开电键S，求出导线电阻R的平均值。

5．将测得的R、l、d值，代入电阻率计算公式lIUdlRS42中，计算出金属导线的电阻率。

6．拆去实验线路，整理好实验器材。

[注意事项]

1．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，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。 滕州一中高二、二部 教学案

2012-11-21

- 2 - 2．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。

3．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。

电学实验：测定金属的电阻率学案 (2011.10.25)

一、实验目的

1．学会正确使用螺旋测微器． 2．掌握伏安法测电阻的方法． 3．测定金属的电阻率．

二、实验原理

1．把金属丝接入电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，

利用 R=U/I，得到金属丝的电阻．

2．用米尺量得金属丝的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S．

3．利用电阻定律R=ρl/S，得出金属丝电阻率的公式ρ=RS/l。

三、实验器材

毫米刻度尺，螺旋测微器，直流电流表和直流电压表，滑动变阻器(阻值范围O～50 Q)，

电池组，电键，被测金属丝，导线若干．

四、实验步骤

1．求导线横截面积S。在准备好的金属丝上三个不同位置用螺旋测微器各测一次直径，求出其平均值d，S=πd2/4。

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(即有效长度)，反复测量三次．求出平均值L．

3．按照原理图(如图所示)连好用伏安法测电阻的实验电路．

4．把滑动变阻器调到最左端，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值和电压值记录在表格中，断开S，求出导线电阻R的平均值． ‘

5．数据处理：将记录的数据R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ=RS/l＝πd2U/4lI．

6．整理仪器．

五、注意事项

1．为了方便，直径应在导线连入电路前测量，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．被测金属丝的电阻值较小，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使小灯泡两端电压为0的位置．

4．电流不宜太大，通电时间不宜太长，否则金属丝将要发热，温度升高，导致电阻率变化，造成误差．

5．为了准确求出R的平均值，应多次测量作出I—U图象，利用图象求电阻．

测定金属的电阻率

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。

实验原理

用刻度尺测一段金属导线 的长度，用螺旋测微器测导线的直径，用伏安法测导线的电阻，根据电阻定律，金属的电阻率。

实验器材

被测金属导线、米尺、螺旋测微器、电流表、电压表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线若干。

实验步骤

1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d；

2.按图所示的电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路；

3.用毫米刻度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.把滑动变阻器的滑动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K。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，断开电键K。 求出导线电阻R的平均值；

5.将测得R、L、d的值，代入电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率；

6.拆去实验线路，整理好实验器材。

实验结论

根据电阻定律，得金属的电阻率 ，所以只要先用伏安法测出金属丝电阻，用刻度尺测金属丝长度，用螺旋测微器测金属丝直径，然后代入公式即可。在测电阻时，如果是小电阻，则电流表用外接法；反之，如果电阻较大，则电流表用内接法。由于金属丝电阻一般较小（相对于电压表内阻来说），故做本实验时应采用电流表外接法. 至于滑动变阻器是采用限流式还是分压式，可根据实验所提供的器材及要求而灵活选取. 若无特别要求，一般可用限流式。

实验考点

通过本实验考查刻度尺和螺旋测微器的读数；伏安法测电阻（注意电流表的内、外接和滑动变阻器的限流、分压接法）；电阻定律。 经典考题

1、在“测定金属电阻率”的实验中，用千分尺测量金属丝的直径，利用伏安法测量金属丝的电阻。千分尺示数及电流表、电压表的示数都如图所示，则金属丝的直径是________，电流表读数是________，电压表读数是________，金属丝的电阻值是________。