实验七-测定金属的电阻率

测定金属电阻率知识元测定金属电阻率知识讲解一、实验目的1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法；2．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法；3．会用伏安法测定金属的电阻率．二、实验原理把电阻丝连入如图所示的电路，用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据R x=计算金属丝的电阻R x，然后用米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，根据电阻定律计算出电阻率．三、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝．四、实验步骤1．测直径：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．2．测长度：将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度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L的平均值．3．连电路：按照如图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．4．测电阻：电路经检查无误后，闭合开关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，记录在表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值．5．算电阻率：将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ=R=中，计算出金属丝的电阻率．或利用U-I图线的斜率求出电阻R，代入公式ρ=R计算电阻率．6．整理：拆去实验线路，整理好实验器材．五、注意事项1．金属丝的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接入电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量．2．用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次，再取平均值．3．接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，从而造成误差．4．要恰当选择电流表、电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时，应注意同时观察两表的读数，尽量使两表的指针偏转较大，以减小读数误差．5．伏安法测电阻是这个实验的核心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择．六、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=ρ可知，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．例题精讲测定金属电阻率例1.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。

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.。

实验七 测定金属的电阻率[对应学生用书第126页] 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。

2．掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。

3．学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。

二、实验原理由R ＝ρl S 得ρ＝RSl ，因此，只要测出金属丝的长度l 、横截面积S 和金属丝的电阻R ，即可求出金属丝的电阻率ρ。

测金属电阻的电路图和实物图如图甲、乙所示。

三、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(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。

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．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，反复测量三次，求出其平均值l 。

4．把滑动变阻器的滑片调节到使其接入电路中的电阻值最大的位置。

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 x 、l 、d 值，代入公式R ＝ρl S 和S ＝πd 24中，计算出金属丝的电阻率。

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 ＝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。

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 。

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．先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。

高二物理实验七测定金属的电阻率【实验目的】1．练习使用螺旋测微器；2．学会用伏安法测电阻；3．测定金属的电阻率。

【实验原理】1.根据电阻定律有，金属的电阻率因此，只要测出金属丝的长度l，横截面积S和导线的电阻R，就可以求出金属丝的电阻率ρ①根据部分电路的欧姆定律可知R=U/I只要测出金属丝两端的电压U和金属丝中的电流I，就可以测出金属丝的电阻．即用伏安法测出金属丝的电阻R②金属丝的长度l可以用米尺测量．③金属丝的横截面积S由金属丝的直径d算出，即S=πd2/4．由于金属丝的直径较小，因此需要用比较精密的测量长度的仪器——螺旋测微器来测量．这就是本实验的实验原理．若用实验中直接测出的物理量来表示电阻率，则金属丝的电阻率的表达式为2．在测定金属线的电阻时，为了防止金属线过热造成金属线的长度及电阻率的变化，因此，流过金属线的电流不宜太大．则当电流表具有0～0.6A和0～3A两种量程时，应当选用哪个量程?如果被测金属线电阻约5Ω，电压表具有0～3V和0～15V两种量程，应当选用哪个量程?分析：电流表选0～0.6A电压表选0～3V3．在图3中，电流表选用0～0.6A量程，电压表选用0～3V量程，则各指针所指示的分别为:I是0.35A，Ⅱ是0.50A；Ⅲ是1.20V，Ⅳ是2.00V．(由于被测金属丝的电阻较小，一般为5Ω～10Ω，电压表3 V档的内阻约为3 kΩ，电流表0.6 A档的内阻约为0.1Ω，所以测量电路应采用电流表外接法．为了调节金属丝两端的电压，应选用滑动变阻器，根据本实验的实际情况，可采用滑动变阻器的限流接法．)4.图4提供测电阻所用的实验器材，请将它们用线连接成所需的实验电路；并将变阻器的滑动片移到阻值最大的位置(用“↓”表示)．5．实验中所使用的刻度尺的最小刻度是1mm，则它的测量结果可以准确到 1mm ，读数时应当读到 0.1mm 位．下图中，(A)的测量结果是 0.1546 m, (B)的测量结果是 0.4500 m.6. 螺旋测微器的构造、原理、读数方法(1)CAI课件模拟螺旋测微器的构造:螺旋测微器是由：测砧A、固定刻度B、尺架C、可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D`、测微螺杆F构成的．(2)CAI课件模拟螺旋测微器的原理螺旋测微器的螺距是0.5 mm，可动刻度一周为50格；旋钮D每旋转一周，测微螺杆F前进或后退0．5mm．因此，旋钮D每转过l格，测微螺杆F前进或后退0．01 mm．可见螺旋测微器的精确度为0．01 mm．(3)CAI课件模拟螺旋测微器的操作与读数．使用螺旋测微器时，将被测物体放在小砧A和测微螺杆F之间，先调节旋钮D，在测微螺杆F快靠近被测物体时，改用微调旋钮D，，这样不致于在测微螺杆和被测物体之间产生过大的压力，既可以保护仪器，又能保证测量结果的准确性．当听到咔咔的声音时停止转动，并用止动螺旋止动．读数时，被测物体长度大于o．5 mm的部分在固定刻度上读出，不足o．5 mm的部分在可动刻度上读出，读可动刻度示数时，还要注意估读一位数字．螺旋测微器的读数可用下面公式表示：螺旋测微器的读数＝固定刻度上的读数+可动刻度上的格数×精确度o.01 mm(4)CAI课件模拟螺旋测微器测量几种金属丝的直径，学生练习读数．A．4.365mm B．4.090mm C．0.690 mm D．0.987mm7.注意事项⑴实验中先对测量仪器、仪表进行检查；观察电表的指针是否指在零刻度，如果有偏差，应当用小螺丝刀轻轻转动表头下方正中央的小螺丝，直到指针指在零刻度为止，或请老师帮忙调整；当螺旋测微器的测帖A和螺杆F并拢时，可动刻度E的零点应该恰好跟固定刻度B零点重合，如果不重合，就存在“零误差”，在测量时如何处理它可以向老师请教.⑵使用螺旋测微器中，当F快要接近被测物体时，要停止使用大旋钮D，改用微调旋钮D`,这样就不至于在F和被测物体之间产生过大的压力，既可以保护仪器又能保证测量结果的准确.⑶在连接电路之前，应当适当安排仪器的位置，做到既要方便连线，又要使经常操作的仪器(如滑动变阻器)方便操作，经常观察的仪表(如电表)便于读数．图1的排列就考虑到这个要求可供参考．⑷连线之前应先断开开关，闭合开关之前要使滑动变阻器的滑动片位于阻值最大的位置．拆除电路时，应首先拆去电源连线，然后再拆其他连线，并整理好仪器．⑸L、d测多次，求平均值⑹通电电流不宜过大，时间不宜过长【步骤规范】【典型例题】例1 在“测定金属电阻率”的实验中，若被测电阻丝的长度为80.00cm，电阻约为3Ω～4Ω，在下列器材中应选用的是（写代号）．A．电压表（0～15V）；B．电压表（0～3V）；C．电流表（0～0.6A）；D．电流表（0～3A）；E．滑动变阻器（0～50Ω，2A）； F滑动变阻器（0～500Ω，1A）； G．电源（E＝3V，r＝0.2Ω）；H电源（E＝10V，r＝lΩ）；I．开关；J．导线（若干）．答案. B C E G I J例2测定金属电阻率的实验中，（1）如图2（a）为测金属丝直径时螺旋测微器的示意图，则此金属丝的直径为 m；（2）如图2（b）为用伏安法测金属丝电阻的电路图，其中M为， N 为；若两表示数分别如图2（C）、（d）所示，则被测金属丝的电阻R测＝；（ 3）用以上方法测得的金属丝电阻率与其实际值比较是．（填“偏小”、“偏大”或“准确”）答案: （1）5.9×10－2m （2）电流表电压表 5Ω（3）偏小例3 在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图3所示，可知该金属丝的直径d=______×10－3m。

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。