五测量导体的电阻

范德堡法测量电阻率一、概述范德堡法是一种测量导体电阻率的方法，由德国物理学家范德堡于1857年发明。

这种方法利用了导体内部电流分布的特性，通过测量导体两端电压和电流大小来计算出导体的电阻率。

二、原理范德堡法的原理基于欧姆定律和库仑定律。

假设在导体中通以恒定电流I，那么根据欧姆定律可以得到：V=IR其中，V为导体两端的电压，R为导体的电阻。

根据库仑定律，当在导体中通以恒定电流时，在导体内部会发生电场分布。

假设在距离导体表面d处取一个截面S，则该截面上单位长度处的电场强度E与该点距离表面的距离r成反比关系：E=ρI/2πr其中ρ为导体材料的比电阻率。

因此，在距离表面d处取一个长度L，则该长度上单位长度处的总电势差ΔV为：ΔV=∫(E dr)=ρIL/2π ln(d/r)将ΔV代入欧姆定律中可得到：R=(ΔV/I)L/ln(d/r)因此，通过测量导体两端的电压和电流大小，以及取样长度和距离表面的距离，即可计算出导体的电阻率。

三、实验步骤1. 准备一根长导体，将其固定在水平台架上，并用细砂纸打磨其表面以去除氧化层。

2. 将导体两端连接到直流稳压电源和数字万用表上，并将万用表调至电流测量模式。

3. 将直流稳压电源输出电流调至一定值（例如0.5A），并记录下来。

4. 用卡尺测量导体的长度L，并将取样长度设置为L/2。

5. 在导体表面距离d处取一个截面S，并用数字万用表测量该截面上单位长度处的电势差ΔV。

6. 根据实验数据计算出导体的比电阻率ρ，进而得到导体的电阻率R。

7. 反复进行多次实验，取平均值并计算误差。

四、注意事项1. 导体必须保持干燥和清洁，以确保准确测量。

2. 测量时应注意避免产生热效应和磁效应对实验结果的影响。

可以在实验过程中适当降低电流强度以减少热效应。

3. 实验数据的精确度和准确性取决于仪器的精度和实验操作的技能水平。

因此，在进行实验前应仔细检查设备并熟悉实验操作流程。

五、应用领域范德堡法广泛用于测量导体的电阻率，特别是在材料科学、电子工程和物理学等领域中得到广泛应用。

导体电阻率的测量导体电阻率是描述导体材料电阻程度的一种物理量。

在电路设计和电子设备制造中，了解导体电阻率的测量方法和数值是非常重要的。

本文将介绍导体电阻率的测量原理和常用方法。

一、导体电阻率的定义和意义导体电阻率是指单位长度和单位截面积的导体材料的电阻。

它是导体材料特有的物理性质，反映了导体对电流通过的阻碍程度。

导体电阻率的数值越小，导体的导电能力越强。

导体电阻率在电路设计和电子设备制造中起着重要的作用。

通过测量导体电阻率，可以评估导体材料的导电性能，选择合适的导体材料。

同时，导体电阻率也是计算电路中电阻大小的基础参数。

1. 电桥法测量电桥法是一种常用的测量导体电阻率的方法。

它利用电桥平衡条件来确定未知电阻的数值。

具体操作时，将待测导体与已知电阻相连，通过调节电桥的变阻器，使电桥平衡，然后根据平衡时的电桥条件计算导体电阻率。

2. 四引线法测量四引线法是一种精确测量导体电阻率的方法。

它通过在测量电路中引入两组相互独立的引线，使测量电流和电压经过不同引线传输，避免了引线电阻对测量结果的影响。

该方法适用于低电阻材料的测量，具有较高的精度和准确度。

3. 电阻箱测量电阻箱是一种专门用于测量电阻的仪器。

通过调节电阻箱的阻值，将待测导体与电阻箱相连，测量电流和电压，从而计算出导体的电阻率。

电阻箱测量方法简单直观，适用于一般导体的测量。

三、导体电阻率的影响因素导体电阻率受多种因素影响，主要包括导体材料的物理性质、温度和杂质等。

1. 导体材料的物理性质导体的电阻率与导体材料的电子结构和晶格结构有关。

常见的金属导体通常具有较低的电阻率，而非金属导体的电阻率较高。

2. 温度导体的电阻率随温度的变化而变化。

一般情况下，导体的电阻率随温度升高而增加。

这是因为温度升高会使导体原子振动加剧，电子与原子碰撞增多，电阻增加。

3. 杂质杂质是导体电阻率的另一个重要影响因素。

杂质的存在会导致导体电子与杂质原子碰撞增多，电阻增加。

因此，高纯度的导体电阻率较低，杂质含量越高，电阻率越高。

2019-2020学年度人教版初中物理随堂达标真题训练——17.3电阻的测量【知识点提炼】一、伏安法测量导体电阻1．原理：根据欧姆定律公U I R 的变形式 ，测得待测电阻两端的电压和通过它的电流，就可以求出它的电阻值，这种测量电阻的方法叫伏安法。

2．实验器材：电源、 、 、导线、开关、 、待测电阻R x 。

3．电路图：4．实验步骤①按电路图连接好电路，滑动变阻器的滑片滑到 处；②检查电路无误后，闭合开关，移动滑片，改变待测电阻R x 两端的电压和通过它的电流； ③记录三组电流值和相应的电压值，利用 求出三个电阻值；④求出三个电阻值的平均值就是待测电阻R x 的阻值。

5.注意事项：①本实验中，滑动变阻器的作用：改变电阻两端的 （分压），同时又保护 （限流）。

②测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数 实际通过电阻中的电流。

根据R=IU 电阻偏小。

二、测量小灯泡的电阻1．原理： 。

2．实验电路图。

3．实验器材：、、电源、开关、、小灯泡和导线。

4．注意事项①在选取器材时，电流表的量程要电路中的最大电流；滑动变阻器的最大电阻应略灯泡的电阻，以使效果明显。

②连接电路时要开关，先把串联部分连接好，再把电压表在小灯泡两端，电流表和电压表要用法选择合适的量程。

③进行实验时，在闭合开关前，要把滑动变阻器调到处，使电路中的电流，目的是保证电路中的灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全。

④比较几次实验测得的电阻，会发现，灯泡变暗时，电阻变小，这不是测量的误差，这是因为随着灯泡两端电压的减小，灯泡的温度随之降低，温度越低，钨丝的电阻越。

【真题演练】1.（2019威海，25）图甲是测量定值电阻R阻值的实验电路图。

（1）闭合开关S，当电压表的示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则R的阻值为Ω；调节滑片P的位置，进行多次测量，其目的是。

（2）实验过程中，发现电流表示数突然变大，电压表示数几乎为零，则电路故障可能是。

年级：高二学科：物理班级：学生姓名：制作人：不知名编号：2023－1111.3 实验：导体电阻率的测量学习目标1．理解游标卡尺、螺旋测微器的原理，学会使用游标卡尺、螺旋测微器测量长度。

2．理解测量电阻率的实验原理及实验方法。

学会测量导体的电阻率，并能进行误差分析。

3．通过用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，测量电阻等过程，形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作习惯。

预学案一、游标卡尺：阅读教材62、63页并填写1．结构：A 、B 、C 、D 、E 、F 。

2．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。

不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少mm。

3．精度：对应关系为10分度mm，20分度mm，50分度mm。

4．读数：主尺上读出的整毫米数x(即主尺上最靠近游标尺0刻线左侧的毫米数)，从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标尺的格数K，则读数结果为。

注意：(不需要估读，保留到分度值本位)(1)10分度：主尺读数(换成mm)＋游标尺对齐格数×mm (保留mm的十分位)(2)20分度：主尺读数(换成mm)＋游标尺对齐格数×mm (保留mm的百分位)(3)50分度：主尺读数(换成mm)＋游标尺对齐格数×mm (保留mm的百分位)二、螺旋测微器：阅读教材64、65页并填写1．结构：A 、B 、C 、D 、D 、E 、F 、G 。

2．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退mm，而可动刻度E上环绕一圈的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退mm，即螺旋测微器的精确度为mm。

读数时估读到毫米的上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。

3．读数：固定刻度B上读出整半毫米数x，可动刻度E上读出不够半毫米部分L(估读一位)，则读数结果为。

三、金属丝电阻率的测量：阅读教材65、66页并填写电阻率是反映导体材料导电性能的物理量。