第10章绝缘实验

第一章 绝缘电阻（率）的测量§1―1 概述一、定义：绝缘电阻R=U/I体积绝缘电阻 Rv=U/Iv 表面绝缘电阻 Rs= U/IsRv ∥RsRv=【d （厚度）/A （面积）】ρv （体积电阻率） ρv 单位：Ω．m ρv=E/j —电流密度（A/m 2） ρv=1/ν—电导率，用来表征材料 ρs= E/j 单位：Ω性能：用绝缘电阻表征绝缘结构性能 二、影响绝缘电阻率ρv 的因素1. 温度 ：T →R （ρv ） （离子电导为主体） 2. 湿度：δ（%） →R （ρv ）3. 电场E ，一般R （ρv ）与E 无关（线性材料） 高场强是 E →R （ρv ） （非线性材料）4. 辐射：剂量 →R （ρv ）5. 交联：无影响 ，高温下交联击穿强度高 标准测试条件： T ：23+2℃ δ（湿度）：50+5% 测试前预处理（正常化） T ：23+2℃ δ（湿度）：50+5% t ：24小时消除辐照、湿度影响、机械应力预处理的目的：消除试品经历的历史条件不同对测试结果的影响§1―2试样与电极系统 一、试样固体（绝缘电阻） 片状 管状一般采用片状，大于电极7mm 以上，厚度不大于4mm （最好在0.5~2mm ） 二、电极系统 ㈠ 三电极系统大电阻测量的本质是微电 流测量。

㈡ 二电极系统 常用于薄膜测量㈢ 三电极的优点① Iv 、Is 分开，实现体积电流测量（Rv ）② 消除电极边缘效应，可使被测部分近似为均化电场 ㈣ 电极尺寸测量极直径：50mm特定环境下用25mm 高压极直径：74mm 特定环境下用54mm保护间隙：2mm 保护极尺寸：10mm C=ε0εrh A R=ρv Ah（A 电极面积） 已知：A 、h 、Rv 、D1，g ，求ρvρv= Rv h4g D 2π）（+三、电极材料选择材料的原则： 1. 导电性好2. 与被测材料紧密接触3. 化学性能稳定，不和被测才来哦发生化学反应4. 经济、操作方便 可用电极材料： 1. 银漆、银膏 2. 蒸镀（铝、铜、金） 3. 铝箔 4. 导电橡胶§1—3 直接法测量绝缘电阻 Rx=U/Ix →U 已知，测Ix 求Rx一、兆欧表：直流电源+流比计（P13 图1-12） а=f （2I 1I ）=f （R1Rx 2R +） 流比计的特点：а与电压大小无关，使用于现场施工 二、检流法（P14 图1-13）① 校正检流计 ② 读出偏转角 R=аK Un n=IxIg— 分流比，K —仪表常数，а—检流计偏转角 U=1000V Imin=10-10 A R=1013Ω 适用于工厂产品测试三、高阻计法（P15 图1-15） Rx=IpSRnU，Rn 最大1012Ω，放大器输入阻抗>1014Ω。

4.电容器的电容学习目标：1.[物理观念]知道电容器的概念，认识常见的电容器。

2.[科学思维]理解电容的定义式和决定式，并会应用其分析、讨论、解决问题。

3.[科学探究]体会比值定义法和控制变量法探究物理概念的方法。

4.[科学态度与责任]养成观察、比较、归纳、分析的良好习惯。

阅读本节教材，回答第38页“问题”并梳理必要知识点。

教材P38问题提示：电容器是由相互靠近且通过绝缘介质隔开的两个导体构成，电容器与电源相连时，两极板带上异种电荷且相互吸引，保存在电容器中，当电容器两极板通过用电器或导线连接时，电容器“倒出”电荷。

一、电容器1．电容器：由两个彼此绝缘又相距很近的导体组成。

2．平行板电容器：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质－电介质(空气也是一种电介质)，就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。

3．电容器的充、放电现象把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成实验电路。

如图所示。

电容器的充、放电(1)充电：把开关S接1，电源给电容器充电，电容器两极所带电荷量逐渐增大，电流表示数减小，电压表示数增大，当电流表示数为0，电压表示数不变时，电容器充电结束。

(2)放电：把开关S接2，电容器对电阻R放电，电流表示数减小，电压表示数减小，当电流表示数为0，电压表示数为0时放电结束。

(3)电容器充、放电过程中能量的变化①充电过程：电源的能量不断储存在电容器中。

②放电过程：电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。

二、电容1．定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比。

2．定义式：C＝Q U。

3．物理意义：表征电容器储存电荷本领的特性。

4．单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉(F)，另外还有微法(μF)和皮法(pF)，1 μF＝10－6 F,1 pF＝10－12 F。

5．电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压。

实验十 导体电阻率的测量目标要求 1.熟悉“金属丝电阻率的测量”的基本原理及注意事项.2.掌握测电阻率的电路图及误差分析．实验技能储备1．实验原理(如图所示)由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝πd 2R4l ，因此，只要测出金属丝的长度l 、直径d 和金属丝的电阻R ，即可求出金属丝的电阻率ρ.2．实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺． 3．实验过程(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)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丝的有效长度，反复测量多次，求出其平均值l . (4)把滑动变阻器的滑片调到最左(填“左”或“右”)端．(5)闭合开关，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．(6)将测得的R 、l 、d 值，代入公式ρ＝πd 2R4l 中，计算出金属丝的电阻率．4．求R 的平均值时可用两种方法(1)用R ＝UI 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． 5．注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法．(2)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量多次，求其平均值．(3)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值．(4)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．(5)若采用图像法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线要尽可能地通过较多的点，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点应舍去．6．误差分析(1)金属丝直径、长度的测量、读数等人为因素带来误差．(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＝ρlS，知ρ测<ρ真．(3)通电电流过大、时间过长，致使金属丝发热，电阻率随之变化带来误差．考点一教材原型实验例1在“金属丝电阻率的测量”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甲所示，其读数应为__________ mm.(该值接近多次测量的平均值)(2)用伏安法测金属丝的电阻R x，实验所用器材为：电池组(电动势为3 V，内阻约为1 Ω)、电流表(内阻约为0.1 Ω)、电压表(内阻约为3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流为2 A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，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由以上实验数据可知，他们测量R x是采用图中的________(选填“乙”或“丙”)图．(3)图丁是测量R x的实物图，图丁中已连接了部分导线．请根据(2)中所选的电路图，补充完整图中实物间的连线．(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U－I坐标系，如图戊所示，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)(5)根据以上数据可以算出金属丝电阻率约为________(填选项前的字母)．A．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准．下列关于误差的说法中正确的是________(填选项前的字母)．A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D．用U－I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案(1)0.396(0.395、0.397、0.398均可)(2)乙(3)如图(a)所示(4)如图(b)所示 4.5(4.3、4.4、4.6、4.7均可)(5)C(6)CD例2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)螺旋测微器如图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，先旋转________，当测微螺杆刚好接触电阻丝时，再旋动________(均选填“A”“B”或“C”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．(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)如图甲中R x为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入如图乙所示实物电路中的正确位置．(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关系图像如图丙所示．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，在图丙中作出U 2－I 2图像．(5)由此，可求得电阻丝的R x ＝________ Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率． 答案 (1)B C (2)不同 (3)见解析图 (4)见解析图 (5)23.5(23.0～24.0都算对)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)电阻丝的粗细不一定均匀，为保证测量结果准确，应在不同位置测直径，然后取平均值作为测量值．(3)滑动变阻器采用分压式接入电路，注意线不能交叉，如图所示．(4)将所给的5组数据标注在U －I 图像中，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，如图所示．(5)由题意知U 1I 1＝R x ＋R A ＋R 0，由U 1－I 1图线的斜率可得R x ＋R A ＋R 0＝49.0 Ω.U 2I 2＝R A ＋R 0，由作出的U 2－I 2图线的斜率可得R A ＋R 0＝25.5 Ω，故R x ＝23.5 Ω.考点二 探索创新实验例3 (2022·浙江1月选考·18)小明同学根据图(a)的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”．实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度l 、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数I 达到某一相同值时记录电压表的示数U ，从而得到多个U I 的值，作出U I －l图像，如图(b)中图线a 所示．(1)在实验中使用的是____________(选填“0～20 Ω”或“0～200 Ω”)的滑动变阻器． (2)在某次测量时，电压表的指针位置如图(c)所示，量程为3 V ，则读数U ＝________ V. (3)已知合金丝甲的横截面积为7.0×10－8 m 2，则合金丝甲的电阻率为________ Ω·m (结果保留2位有效数字)．(4)图(b)中图线b 是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的UI －l 图像，由图可知合金丝甲的横截面积________(选填“大于”、“等于”或“小于”)合金丝乙的横截面积．答案 (1)0～20 Ω (2)1.32(1.31～1.34均可) (3)9.9×10－7(9.6×10－7～1.0×10－6均可)(4)小于解析 (1)由实验原理可知R x ＝U I ，而由UI －l 图像可知待测电阻最大约为8 Ω，为了使电压表有明显的读数变化，则滑动变阻器的阻值不能太大，故选0～20 Ω比较合适；(2)电压表的量程为3 V ，其分度值为0.1 V ，估读到0.01 V ，则读数为1.32 V(1.31～1.34 V)； (3)根据欧姆定律与电阻定律有U I ＝R x ＝ρS ·l则U I －l 图像的斜率为k ＝ρS 可得合金丝甲的电阻率为ρ＝kS ＝7.4－4.00.44－0.20×7.0×10－8 Ω·m≈9.9×10－7 Ω·m (9.6×10－7～1.0×10－6 Ω·m )；(4)另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后，电阻率不变，而横截面积变为 S ′＝S ＋S 乙 由图(b)中图线b 可得S ′＝ρk b ＝9.9×10－72.2－1.40.42－0.20m 2＝27.2×10－8m 2解得S 乙＝S ′－S ＝20.7×10－8 m 2>S故合金丝甲的横截面积小于合金丝乙的横截面积．例4 某物理实验兴趣小组测定自制盐水的电阻率，在一无盖的长方体玻璃槽中装入一定量的盐水，玻璃槽内腔的长度为40.10 cm ，宽度为4.52 cm.(1)某次实验过程中，在槽中倒入适量的盐水，用多用电表的电阻挡粗测玻璃槽中盐水的电阻，选择开关置于“×100”挡，发现指针如图甲所示，为较准确地测得玻璃槽中盐水的电阻，该同学接着需要做的实验步骤是换选________________(选填“×10”或“×1 k ”)挡．(2)为了准确测量电阻，准备了以下实验器材： A ．电动势为3 V 的电源，内阻约为0.5 Ω； B ．最大阻值为5 Ω的滑动变阻器；C ．最大测量值为3 V 的电压表，内阻约为3 kΩ；D ．最大测量值为15 V 的电压表，内阻约为5 kΩ；E ．最大测量值为15 mA 的电流表，内阻约为1 Ω；F ．最大测量值为0.6 A 的电流表，内阻约为0.5 Ω.实验中要求尽量减小系统误差，应保证电表在测量时其最大读数超过量程的12，则电压表应选择________，电流表应选择________(均填器材前的选项字母)．请用笔画线代替导线，完成图乙中的连线．(3)准确连线后，测出玻璃槽中盐水的高度为H ，电压表示数为U ，电流表示数为I ，改变玻璃槽中的盐水高度，测出如下表所示的5组数据，分析数据后，试通过U I －1H 图线来求电阻率．图丙中已经描出了各点，请作出图线，求得盐水的电阻率为ρ＝________ Ω·m.(结果保留2位有效数字)次数 水面高H (cm)电压U (V) 电流I (mA)1 2.53 2.88 8.72 3.00 2.65 9.53 3.51 2.63 9.84 4.00 2.35 10.9 54.502.5213.1答案 (1)×10 (2)C E 如图所示(3)如图所示0.93(0.90～0.96均可)课时精练1．(2023·浙江温州市月考)小亮同学设计了如图甲所示的电路来测量某种电阻丝的电阻率．(1)闭合开关S 1、S 2，调节电阻箱，当电压表读数为2.00 V 时，电流表示数如图乙所示，I ＝________ A ，电阻丝电阻的测量值为________ Ω(保留三位有效数字)，此测量值________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)．(2)断开S 2，通过改变接线夹接触电阻丝的位置来调节接入电路中电阻丝的长度，并通过改变电阻箱的阻值，使电流表示数保持不变．记录接入电路中电阻丝的长度L 和对应电阻箱的阻值R ，作出“R －L ”图线，如图丙所示．电阻丝的电阻率记为ρ、直径记为d ，图线斜率的绝对值为k ，则电阻率的表达式ρ＝________.(3)小亮同学测出金属丝的直径d ＝0.35 mm ，由此可求得金属丝的电阻率为________ Ω·m (计算结果保留两位有效数字)． 答案 (1)0.31 6.45 大于 (2)k πd 24(3)9.6×10－7解析 (1)由题图甲可知，电流表的量程为0～0.6 A ，故读数为0.31 A ； 电阻丝的测量值R 0＝U I ＝2.000.31Ω≈6.45 Ω由题图甲所示电路图可知电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，所以电压的测量值大于真实值，则电阻丝电阻的测量值大于真实值； (2)由电阻定律可知：R x ＝ρL S ＝ρLπ(d 2)2闭合S 1断开S 2，由闭合电路欧姆定律得E ＝I (r ＋R A ＋R ＋R x ) 整理得：R ＝－4ρL πd 2－r －R A ＋EIR －L 图线斜率的绝对值k ＝4ρπd 2， 解得电阻率ρ＝14k πd 2.(3)由题图丙知，R －L 图像的斜率的绝对值k ＝|ΔR ΔL |＝5.00.50 Ω/m ＝10 Ω/m电阻率ρ＝14k πd 2，代入数据解得ρ≈9.6×10－7 Ω·m.2．(2023·湖南省雅礼中学模拟)一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如图甲所示．此金属管线样品长约30 cm 、电阻约10 Ω，已知这种金属的电阻率为ρ，因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积．请你设计一个测量管芯截面积S 的电学实验方案，现有如下器材可选： A ．毫米刻度尺 B ．螺旋测微器C ．电流表A 1(量程0～600 mA ，内阻约为1.0 Ω)D ．电流表A 2(量程0～3 A ，内阻约为0.1 Ω)E ．电压表V(量程0～3 V ，内阻约为6 kΩ)F ．滑动变阻器R 1(2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)G ．滑动变阻器R 2(10 Ω，允许通过的最大电流2 A)H ．蓄电池E (电动势为6 V ，内阻约为0.05 Ω)I ．开关一个、带夹子的导线若干(1)上述器材中，应该选用的电流表是________，滑动变阻器是________(填写选项前字母代号)．(2)若某次用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示，则其值为________ mm. (3)要求尽可能测出多组数据，你认为在图丙、丁、戊、己中选择的电路图是________．(4)若样品截面外缘正方形边长为a 、样品长为L 、电流表示数为I 、电压表示数为U ，则计算内芯截面积的表达式为S ＝________. 答案 (1)C G (2)0.730 (3)丙 (4)a 2－ρILU解析 (1)由题意可知，电源电动势为6 V ，电压表量程0～3 V ，而由于待测电阻约为10 Ω，则电流最大为I ＝UR ＝0.3 A ，故不能选用量程为0～3 A 的电流表，故电流表选A 1，即C ；滑动变阻器总阻值太大不方便调节，故滑动变阻器应选用最大阻值较小的R 2，即G.(2)由题图乙所示螺旋测微器可知，固定刻度读数为0.5 mm ，可动刻度读数为23.0×0.01 mm ＝0.230 mm ，螺旋测微器的读数为0.5 mm ＋0.230 mm ＝0.730 mm.(3)由于电压表内阻远大于金属管线的电阻，电流表应采用外接法；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压式接法，故选择电路图丙．(4)根据欧姆定律有R ＝U I ，根据电阻定律有R ＝ρL S 0，故截面积为S 0＝ρILU ，故金属管线内芯截面积的表达式为S ＝a 2－ρILU.3．(2023·江苏南通市模拟)小明通过实验测量一种合金的电阻率．(1)如图甲所示，用螺旋测微器测量合金丝的直径时，从调节到读数的过程中，螺旋测微器上三个部件A、B、C使用的先后顺序应该为________(填字母)；测得该合金丝的直径为d＝________ mm；(2)请根据表格中数据，在图乙中用笔画线代替导线把电路连接补充完整；(3)小明在实验室找了两节干电池进行实验，正确连接电路后，发现调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数变化范围非常小，原因是______________________________；(4)正确连接电路后，小明利用刻度尺测出合金丝接入电路的长度L＝59.99 cm，闭合开关，调节滑动变阻器，读出多组电压表和电流表的示数，在方格纸上作出U－I图像如图丙，发现图像是一条倾斜直线，计算该合金丝电阻R＝________ Ω，该合金丝电阻率ρ＝________ Ω·m(π取3，结果均保留2位有效数字)．1234567电流I/A00.080.110.150.190.270.38电压U/V00.190.290.440.600.80 1.15答案(1)CBAC或BAC0.400(2)见解析图(3)电源内阻太大(4)3.0 6.0×10－7解析(1)用螺旋测微器测合金丝直径时，先打开固定螺钉C，把待测合金丝放在测微螺杆与测砧之间，然后调节粗调旋钮B，当合金丝与测微螺杆、测砧接触时停止调节粗调旋钮，然后调节微调旋钮A；为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉C，然后再读数，使用的先后顺序为CBAC；或者没有第一步，即先打开固定螺钉C，而是直接进行第二步，即把待测合金丝放在测微螺杆与测砧之间，然后调节粗调旋钮B，其他两步一样，故使用的先后顺序为BAC；由题图乙所示螺旋测微器可知，其分度值为0.01 mm，测得该合金丝的直径为d＝0 mm＋40.0×0.01 mm＝0.400 mm；(2)由表中数据，可知电压、电流都要从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法，且合金丝电阻较小，故电流表采用外接法，则完整的实物图如图所示；(3) 根据闭合电路欧姆定律有I ＝ER 外＋r，调节滑动变阻器，改变R外，电压表和电流表的示数变化范围非常小，说明外电阻的影响较小，所以产生的原因是电源内阻太大；(4)根据U －I 图像的斜率表示电阻，则有R ＝ΔU ΔI ＝3.0 Ω，根据电阻定律有R ＝ρL S ，又S ＝14πd 2，联立解得ρ＝R πd 24L，代入数据解得ρ＝6.0×10－7 Ω·m.4．(2023·湖南长沙市长郡中学高三模拟)为测量甲、乙金属丝的电阻率，小明同学设计了如图(a)、(b)所示的两种实验方案，已知电源的电动势E 和内阻r 在实验过程中保持不变．(1)小明先进行了如图(a)方案的测量；①他首先利用游标卡尺和螺旋测微器分别测出甲、乙两根不同金属丝的直径，示数分别如图(c)、图(d)所示．则两根金属丝直径的测量值分别为：d 甲＝________ mm 、d 乙＝________ mm ；②实验过程中，小明先将甲金属丝接入电路，并用米尺测出甲金属丝接入电路中的长度l ＝50.00 cm.闭合开关后移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图(e)所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并在图(e)中画出U －I 图线；实验次数 1 2 3 4 5 6 U /V 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 I /A0.180.240.300.370.430.49③该方案测得的甲金属丝的电阻率ρ＝____ Ω·m (π取3.14，计算结果保留两位有效数字)； (2)小明又用如图(b)方案测量乙金属丝的电阻率，实验中他可以通过改变接线夹(即图(b)中滑动变阻器符号上的箭头接触金属丝的位置)，以控制接入电路中金属丝的长度； ①实验操作步骤：a ．正确连接电路，设定电阻箱的阻值，闭合开关b ．读出电流表的示数，记录接线夹的位置c ．断开开关，测出接入电路的金属丝的长度d ．闭合开关，重复b 、c 的操作②根据测得电流与金属丝接入长度关系的数据，绘出如图(f)所示的关系图线，由图可以算出图线的斜率为k ，已测得乙金属丝的直径为d 乙，已知电源的电动势为E 、内阻为r .则乙金属丝的电阻率为________；(写出电阻率的计算式)(3)电表的内阻可能使实验产生系统误差，图(b)方案电阻率测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．答案 (1)①1.75 0.548 ②见解析图 ③2.3×10－5(2)②πEd 乙2k4(3)等于解析 (1)①两根金属丝直径的测量值分别为 d 甲＝1 mm ＋0.05 mm ×15＝1.75 mm d 乙＝0.5 mm ＋0.01 mm ×4.8＝0.548 mm ②描点并作出U －I 图像如图③由图像可知 R x ＝U I ＝2.90.6 Ω≈4.8 Ω根据R x ＝ρl S ＝4ρlπd 甲2解得ρ＝πd 甲2R x 4l ＝3.14×(1.75×10－3)2×4.84×0.5 Ω·m ≈2.3×10－5 Ω·m(2)②由闭合电路欧姆定律 E ＝I (ρL S ＋r ＋R )＝I (ρ4Lπd 乙2＋r ＋R )即1I ＝4ρπd 乙2E L ＋R ＋r E 则4ρπd 乙2E＝k ，得ρ＝πEd 乙2k 4 (3)题图(b)中考虑电流表内阻，则1I ＝4ρπd 乙2E L ＋r ＋R ＋R A E ，不影响图像的斜率，则电阻率的测量值等于真实值．。

灯具防潮绝缘电阻介电强度实验要求一、目的：充分验证灯具正常环境或恶劣环境下，产品利用或工作进程中的平安性能；二、适用范围：灯具、电子镇流器等三、标准引用标准：《灯具第一部份一样要求与实验》中、第10章、第11章、第12章。

四、实验程序：潮湿实验处置完成后，当即进行绝缘电阻实验和介电强度实验。

五、潮湿试验：1、实验前样品的处置：将样品放到潮湿箱之前，先使样品的温度达到t和（t+4℃）之间。

即在t和（t+4℃）的房间环境温度内放置4小时，使样品的温度达到要求的温度。

3、实验条件：将测试样品以正常利历时最不利的方式放置在潮湿箱内，箱内空气的湿度维持在91%～95%，温度维持在20℃～30℃之间的任一适宜的温度值t，且转变不得超过1℃。

且在实验期间，潮湿箱内的空气要能够始终维持流通。

样品放在潮湿箱内48h。

3、实验要求：通过48h实验后，样品表面不该有任何明显的损坏迹象，不能有明显的生锈、变形等不良；4、本实验的合格性，由潮湿处置完成后，当即进行绝缘电阻和介电强度实验来查验。

5、进行绝缘电阻和介电强度实验时，下述部件应断开，使实验电压加到部件的绝缘上，而不是加到这些部件的电容或电感功能元件上：1）旁路连接的电容器；2）带电部件和灯具壳体之间的电容器；3）连接在带电部件之间的扼流圈和变压器；6、假设不可能将金属箔置于衬垫或挡板上，那么要对三片衬垫或挡板进行实验，将它们掏出放在两个直径为20mm的金属球之间，并用的力将其压在一路进行实验；7、晶体管镇流器的实验条件应按GB19510的规定；六、绝缘电阻实验：一、在做完潮湿实验后，保证样品下述部件之间应有充分的绝缘性，当即进行绝缘电阻实验；二、实验部件和实验条件：1）平安特低电压大体绝缘，给测试样品施加100V直流电压，持续1min，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类灯具的绝缘电阻均应不小于1MΩ：a）不同极性的载流部件之间；b）载流部件和安装表面之间（实验期间，安装表面需用金属箔覆盖）；c）载流部件和灯具的金属部件之间；2）非平安特低电压灯具，给测试样品施加500V直流电压，持续1min：a）不同极性的带电部件之间大体绝缘的Ⅰ、Ⅱ类灯具绝缘电阻应不小于2MΩ；b）带电部件和安装表面之间（实验期间，安装表面需用金属箔覆盖），大体绝缘的Ⅰ类灯具、大体绝缘和附加绝缘的Ⅱ类灯具绝缘电阻应不小于2MΩ，双重绝缘或增强绝缘的Ⅱ类灯具绝缘电阻应不小于4MΩ；c）带电部件和灯具的金属部件之间：大体绝缘的Ⅰ类灯具、大体绝缘和附加绝缘的Ⅱ类灯具绝缘电阻应不小于2MΩ，双重绝缘或增强绝缘的Ⅱ类灯具绝缘电阻应不小于4MΩ；d）通过开关的动作能够成为不同极性的带电部件之间：本绝缘的Ⅰ类灯具、大体绝缘和附加绝缘的Ⅱ类灯具绝缘电阻应不小于2MΩ，双重绝缘或增强绝缘的Ⅱ类灯具绝缘电阻应不小于4MΩ；3、实验要求方式：1）在进行后续绝缘电阻实验前，样品表面有明显的水珠，应用吸墨水红外线擦干。