电阻率测量实验中的测量仪器选择

大班科学实验探索不同材料的电阻率大班科学实验：探索不同材料的电阻率电阻是指物体对电流流动的阻碍程度，而电阻率则是材料本身对电流流动的阻碍能力的衡量。

在本次实验中，我们将探索不同材料的电阻率，并使用适当的实验方法和工具来测量。

实验材料和工具：1. 导体材料：铜线、铝线、铁丝、铅丝。

2. 绝缘材料：木棍、塑料管。

3. 测量仪器：万用表、电源。

实验步骤：1. 准备工作：- 确保实验场所安全，并保证实验者的安全意识。

- 检查实验仪器的工作状态，确认万用表和电源正常运行。

2. 实验一：导体材料的电阻率测量a. 将铜线、铝线、铁丝和铅丝分别固定在实验台上。

b. 将万用表调至电阻测量档位，分别测量每种材料的电阻值。

c. 记录测量结果，并计算每种材料的电阻率，公式为：电阻率 = 电阻值 / (截面积 ×长度)。

3. 实验二：绝缘材料的电阻率测量a. 选取木棍和塑料管各一根。

b. 将两种绝缘材料固定在实验台上，保持其垂直状态。

c. 使用万用表测量木棍和塑料管的电阻值。

d. 记录测量结果，并计算每种绝缘材料的电阻率。

4. 实验三：相同材料的电阻变化a. 取一段铜线，将其两端固定在实验台上。

b. 使用万用表测量铜线恒定长度的电阻值。

c. 在铜线上施加外力，不断拉伸铜线，使其长度增加。

d. 每次拉伸后，测量铜线的电阻值，并记录数据。

e. 分析数据，观察铜线长度与电阻值的关系。

实验结果与分析：- 实验一的结果显示，不同导体材料的电阻率存在明显差异。

铜线的电阻率最低，而铅丝的电阻率最高。

这表明铜拥有更好的导电性能，而铅则相对较差。

- 实验二的结果表明，绝缘材料的电阻率非常大，即它们对电流的阻碍能力很强。

木棍的电阻率稍小于塑料管，这可能是因为木材对电流的导电能力略高于塑料。

- 实验三的数据显示，随着铜线长度的增加，电阻值也随之增加。

这说明电阻与导体的长度成正比，即电流通过更长的导线时会遇到更大的阻力。

实验的意义：- 这个实验帮助我们理解了不同材料的电阻率差异，并认识到材料的导电和绝缘能力之间的区别。

考点27实验：测量金属丝的电阻率长度的测量及其测量工具的选用测电阻[题组一基础与经典题]1．在“测量金属丝的电阻率”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L为50 cm。

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径d，其中某一次测量结果如图所示，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(阻值大约5 Ω)。

实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω，不宜长时间、大功率下使用)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。

画出你认为比较合理的电路图。

(3)正确连接好电路，进行实验测量，记录数据。

电压表示数为U，电流表示数为I，在坐标纸上建立U-I坐标系，并描绘出U-I图线如图所示。

由图线得到金属丝的阻值R x＝________ Ω。

(保留两位有效数字)(4)根据实验所测得数据计算得出金属丝的电阻率ρ＝________ Ω·m。

(保留两位有效数字)答案(1)0.398(0.396～0.399均正确)(2)图见解析(3)4.4(4.3～4.5均正确)(4)1.1×10－6解析(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径d＝0 mm＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm。

(2)滑动变阻器最大阻值大于待测电阻阻值，则滑动变阻器采用限流接法；因为R VR x>R xR A，为减小误差，则电流表外接，合理的电路如图所示。

(3)由图线得到金属丝的阻值R x＝UI＝2.470.56Ω＝4.4 Ω。

(4)根据R x＝ρLS，S＝π4d2，得ρ＝πd2R x4L，代入数据可得ρ＝1.1×10－6Ω·m。

2．用伏安法测电阻，不论是电流表内接法，还是电流表外接法，都有系统误差。

(1)如图a所示，如果电压表和电流表的读数分别为U V和I A，待测电阻的测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值；如果已知电压表的内阻为R V，则待测电阻的阻值R x＝________。

11.3实验导体电阻率的测量(解析版)11.3 实验导体电阻率的测量（解析版）实验名称：导体电阻率的测量实验目的：通过实验测量导体的电阻率，了解电阻率的概念与测量方法。

实验器材：导线、电源、滑动变阻器、电流表、电压表、导体样品实验原理：导体的电阻率可以通过以下公式计算得出：ρ = (R * A) / L其中，ρ为电阻率，R为电阻，A为导体横截面积，L为导体长度。

实验步骤：1. 准备实验所需器材与导体样品。

2. 搭建电路，将滑动变阻器、电流表和电压表连接于电源和导体样品之间，确保电路连接无误。

3. 通过滑动变阻器调节电流的大小，记录电流值I和电压值V。

4. 更换不同的导体样品，重复步骤3，记录不同导体样品的电流和电压值。

5. 根据测得的电流和电压值，计算出不同样品的电阻率。

6. 分析实验数据，得出结论。

实验数据记录与计算：样品1：电流值I1 = 2A电压值V1 = 5V导体长度L1 = 10cm导体横截面积A1 = 2cm²样品2：电流值I2 = 1A电压值V2 = 3V导体长度L2 = 15cm导体横截面积A2 = 3cm²样品3：电流值I3 = 3A电压值V3 = 8V导体长度L3 = 8cm导体横截面积A3 = 1cm²计算导体电阻率：样品1：R1 = V1 / I1 = 5V / 2A = 2.5Ωρ1 = (R1 * A1) / L1 = (2.5Ω * 2cm²) / 10cm = 0.5Ω·cm样品2：R2 = V2 / I2 = 3V / 1A = 3Ωρ2 = (R2 * A2) / L2 = (3Ω * 3cm²) / 15cm = 0.6Ω·cm样品3：R3 = V3 / I3 = 8V / 3A = 2.67Ωρ3 = (R3 * A3) / L3 = (2.67Ω * 1cm²) / 8cm = 0.3337Ω·cm实验结果与结论：通过实验测得样品1的电阻率为0.5Ω·cm，样品2的电阻率为0.6Ω·cm，样品3的电阻率为0.3337Ω·cm。

一、实验目的1. 理解电阻率的定义及其在材料科学中的应用。

2. 掌握电阻率测量的基本原理和方法。

3. 通过实验验证电阻率与材料性质之间的关系。

二、实验原理电阻率（ρ）是衡量材料导电性能的重要参数，其定义为单位长度、单位截面积的导体电阻。

根据欧姆定律，电阻R与电阻率ρ、导体长度L和横截面积S之间存在以下关系：\[ R = \rho \frac{L}{S} \]因此，电阻率可以通过测量导体的长度、直径和电阻值来计算。

实验中，我们将使用双臂电桥测量金属丝的电阻，并据此计算其电阻率。

三、实验仪器与材料1. 金属丝（材料：铜，直径：1mm）2. 双臂电桥3. 数字万用表4. 精密测量尺5. 电路连接线6. 导线连接夹四、实验步骤1. 准备实验器材，将金属丝固定在实验台上。

2. 使用精密测量尺测量金属丝的长度L（精确到0.01cm）。

3. 使用数字万用表测量金属丝的电阻R（精确到0.01Ω）。

4. 使用精密测量尺测量金属丝的直径d（精确到0.001mm），然后计算横截面积S （S = π(d/2)^2）。

5. 根据公式\[ \rho = \frac{R \cdot S}{L} \]计算金属丝的电阻率ρ。

五、实验数据与结果| 金属丝长度L (cm) | 金属丝直径d (mm) | 金属丝电阻R (Ω) | 横截面积S (mm²) | 电阻率ρ (Ω·m) ||------------------|------------------|------------------|------------------|----------------|| 10.00 | 1.000 | 0.100 | 0.785 | 7.85 × 10^-6 |六、实验分析与讨论根据实验数据，金属丝的电阻率为7.85 × 10^-6 Ω·m。

该值与铜的标准电阻率（约为1.68 × 10^-8 Ω·m）存在较大差异，可能是由于以下原因：1. 金属丝长度和直径的测量误差；2. 金属丝表面氧化层或杂质的影响；3. 测量仪器的精度限制。

1实验“测定金属电阻率”的方法、步骤和技巧山东省沂源一中（256100）任会常材料的电阻率是材料的一种电学特性。

由电阻定律公式 R =ρL /S 知，电阻率ρ=RS/L 。

因此，要测定金属的电阻率，只须选择这种金属材料制成的导线，用刻度尺测出金属导线连入电路部分的长度L ，用螺旋测微器测出金属导线的直径d ，用“伏安法”测出金属导线的电阻R ，即可求得金属的电阻率ρ。

一、实验方法1、实验器材①金属丝 ②螺旋测微器（千分尺）③刻度尺 ④电流表 ⑤电压表 ⑥学生电源 ⑦滑动变阻器 ⑧单刀开关 ⑨导线若干。

【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300W 电炉丝经细心理直后代用，直径0.4mm 左右，电阻5~10Ω之间为宜，在此前提下，电源若选3V 直流电源，安培表应选0~0.6A 量程，伏特表应选0~3V 档，滑动变阻器选0~20Ω。

2．实验方法（1）金属丝横截面积的测定：在金属丝上选择没有形变的点，用螺旋测微器在不同的方位上测金属丝的直径三次。

【点拨】测金属丝的直径时，每测一次转45°，如果金属丝上有漆，则要用火烧去漆，轻轻抹去灰后再测量。

切忌把金属丝放在高温炉中长时间的烧，也不要用小刀刮漆，以避免丝径变小或不均匀）。

求出该点的金属丝直径d ，在不同的点再测出金属丝的直径，求得金属丝直径的平均值后，计算出金属丝的横截面积。

（2）用刻度尺测出金属丝的长度。

（3）金属丝电阻的测定：按图1连接电路。

金属丝R 一定从它的端点接入电路。

滑动变阻器R 0先调至阻值最大的位置，闭合开关，根据电阻丝的额定电流和电流表、电压表的指针位置，适当调节变阻器的阻值大小，使电流表和电压表指针在刻度盘的1/3－2/3的区间。

改变电压几次，读出几组U 、I 值，由欧姆定律R ＝U /I 算出金属丝的电阻R ，再由公式ρ=RS/L 求得金属的电阻率。

二、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 =πD 2/4.2．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 。

电阻率的测量实验报告电阻率的测量实验报告引言电阻率是描述物质导电性能的重要物理量。

本实验旨在通过测量不同材料的电阻和尺寸，计算出它们的电阻率，并探讨电阻率与材料性质之间的关系。

实验目的1. 掌握电阻率的测量方法；2. 了解不同材料的电阻率差异；3. 分析电阻率与材料性质之间的关系。

实验材料和仪器1. 电源；2. 电流表；3. 电压表；4. 导线；5. 不同材料的样品。

实验步骤1. 将电源与电流表、电压表和导线连接好，确保电路正常工作；2. 选取一个样品，将其两端与电路相连；3. 调节电源输出电压，使电流表读数在合适范围内；4. 记录电流表和电压表的读数；5. 重复步骤2-4，测量其他样品的电阻和电压。

实验数据处理根据欧姆定律，电阻的计算公式为R = V/I，其中R为电阻，V为电压，I为电流。

根据测得的电阻和电压，可以计算出每个样品的电阻值。

根据电阻的定义，电阻率的计算公式为ρ = R × A/L，其中ρ为电阻率，R为电阻，A为横截面积，L为长度。

根据样品的尺寸，可以计算出每个样品的电阻率。

实验结果通过测量和计算，得到了不同材料的电阻和电阻率数据。

观察数据可以发现，不同材料的电阻率存在明显差异。

例如，金属材料具有较低的电阻率，而绝缘材料则具有较高的电阻率。

这与材料的导电性能和电子结构有关。

讨论与分析1. 材料的导电性能对电阻率有重要影响。

金属材料中的自由电子能够自由移动，因此具有较低的电阻率。

而绝缘材料中的电子几乎无法移动，导致较高的电阻率。

2. 材料的电子结构也对电阻率产生影响。

例如，半导体材料中的能带结构使得电子在特定条件下能够移动，导致其电阻率介于金属和绝缘体之间。

3. 温度也会对电阻率产生影响。

在金属中，随着温度升高，电阻率会增加；而在半导体中，随着温度升高，电阻率会减小。

结论通过本实验，我们成功测量了不同材料的电阻和电阻率，并发现了电阻率与材料性质之间的关系。

电阻率是描述材料导电性能的重要物理量，对于材料科学和工程应用具有重要意义。

实验五电阻率测定一、玻陶材料电性能测试意义玻陶材料的电性能一般是指它的绝缘电阻、介电常数、介质损耗、电击穿强度、耐电弧性等。

由于玻璃陶瓷属于无机绝缘材料，而且能耐高温。

所以被广泛地应用于电器、电子等各个领域。

在电器工业中作为绝缘材料时，要求有较小的介电常数和介质损耗。

有较大的电阻率。

有的还要求耐击穿电压高、耐弧性、抗静压性能好等等。

因此测定它的电性能是有很大的实际意义。

玻陶材料绝缘电阻在103～1019Ω之间。

但随着温度升高其电阻率显著下降，在熔融状态下有的绝缘电阻只有1Ω。

二、电阻率1、绝缘电阻：两个电极与试样接触或嵌入试样内。

加于两极上的直流电压和流经电极间的全部电流之比，称为绝缘电阻。

它是由样品的体积电阻和表面电阻两部分组成的。

2、体积电阻Rv 和体积电阻率ρv：在两电极间嵌入一试样，使它们很好地接触。

施于两电极上的直流电压与流过试样体积内的电流之比，称为体积电阻Rv。

由Rv及电极和试样尺寸算出1cm3材料。

两对面间的电阻称为体积电阻率。

板状试样体积电阻率公式：ρv＝RvS/d(Ω.cm) 式中:S──测量电极面积（CM2）； d──试样厚度（CM） Rv──体积电阻（Ω）（从高阻计上读出）3、表面电阻Rs和表面电阻率ρs。

在试样的一个面上，放置两电极，施于两电极间的直流电压与沿两电极间试样表面层上的电流之比，称为表面电阻Rs。

由Rs及表面上电极（上电极和环电极）尺寸，算出1cm2材料表面所具有的电阻（Ω），称为表面电阻率。

板状试样表面电阻率公式：ρs ＝RS2π/Ln(d2/d1) 式中：π───3.1416 Rs───表面电阻（Ω）（从高阻计上测出） D1───测量电极直径（CM）； D2──环电极内径.三、电阻率测量方法（一）、测量温度范围： 1、低温段：常温～250℃、100～800℃。

2、高温段：600～1500℃、1300～2200℃、1800～2300℃。

其中大于100℃时，多只测体积电阻率。

材料电阻率的测量（四探针法）一：实验目的1：熟悉四探针法测量电阻率和薄层电阻的原理及测量方法。

2：了解影响电阻率测量的各种因素及改进措施。

二：实验仪器1:实验仪器：RTS-5 型双电测四探针测试仪RTS-5 型双电测四探针测试仪测量原理通过采用四探针双位组合测量技术，将范德堡测量方法推广应用到直线四探针上。

利用电流探针和电压探针的组合变换，进行两次电测量，其最后计算结果能自动消除由样品几何尺寸、边界效应以及探针不等距和机械游移等因素所引起的，对测量结果的不利影响。

因而在测试过程中，在满足基本条件下可以不考虑探针间距、样品尺寸及探针在样品表面上的位置等因素。

这种动态地对以上不利因素的自动修正，显著降低了其对测试结果的影响，从而提高了测量结果的准确度。

其优点是目前广泛使用的常规四探针测量方法根本办不到的。

2:技术指标A:测量范围电阻率：0.001～200Ω.cm(可扩展)；方块电阻：0.01～2000/□(可扩展)；电导率：0.005～1000s/cm；适合样品厚度：≤3.00mm；可测晶片直径：140mmX150mm (配 S-2A 型测试台)；200mmX200mm (配 S-2B 型测试台)；400mmX500mm (配 S-2C 型测试台)；B:恒流源电流量程分为 0.1mA、1mA、10mA、100mA 四档，各档电流连续可调；C:数字电压表量程及表示形式：000.00～199.99mV；分辨力：10μV；输入阻抗：＞1000MΩ；精度：±0.1%；显示：四位半红色发光管数字显示；极性、超量程自动显示；D:四探针探头基本指标间距：1±0.01mm；针间绝缘电阻: ≥1000MΩ；机械游移率: ≤0.3％；探针：碳化钨或高速钢材质，探针直径Ф0.5mm；探针压力：5～16 牛顿(总力)；E:四探针探头应用参数见探头附带的合格证，合格证含三参数项：C：探针系数； F：探针间距修正因子； S：探针平均间距；F: 模拟电阻测量相对误差（按 JJG508- - 87 进行）0.1Ω、1Ω、10Ω、100Ω≤0.3％±１字；G:整机测量最大相对误差（用硅标样片:0.01-180Ω.cm测试）≤±4%；H:整机测量标准不确定度≤4％；I:外型尺寸（大约）电气主机：370mm×320mm×100mm；S-2A 型测试台：190mm×140mm×260mm；S-2B 型测试台：300mm×210mm×400mm；S-2C 型测试台：500mm×400mm×350mm；J:仪器重量（大约）电气主机：3.5kg；S-2A 型测试台：2kg；S-2B 型测试台：2.5kg；S-2C 型测试台：4kg；；K:标准使用环境温度:：23±2℃；相对湿度：≤65％；无高频干扰；无强光直射；三:实验原理1：电阻率的测量是半导体材料常规参数测量项目之一2:四探针法是一种广泛采用的标准方法，在半导体工艺中最为常用，其主要优先在于设备简单，操作方便，准确度高，对样品的几何尺寸无严格要求。

一、实验目的1. 掌握电阻率的测量方法。

2. 了解电阻率的物理意义及其影响因素。

3. 熟悉实验仪器的使用方法。

二、实验原理电阻率是描述材料对电流阻碍能力的物理量，其单位为欧姆·米（Ω·m）。

根据电阻定律，电阻率（ρ）与电阻（R）、长度（L）和横截面积（A）之间的关系为：ρ = R (L/A)。

本实验采用伏安法测量电阻，通过测量电阻丝的长度、直径和电阻值，进而计算出电阻率。

三、实验仪器1. 电阻丝：直径为0.1mm，长度为1m。

2. 电流表：量程为0～0.6A，精度为0.1A。

3. 电压表：量程为0～15V，精度为0.5V。

4. 直尺：量程为0～1m，精度为0.1mm。

5. 秒表：精度为0.1s。

6. 导线：若干。

7. 电源：电压为5V，输出电流可调。

四、实验步骤1. 测量电阻丝的长度：使用直尺测量电阻丝的长度，记录为L（单位：m）。

2. 测量电阻丝的直径：使用直尺测量电阻丝的直径，记录为d（单位：mm），计算横截面积A = π (d/2)^2（单位：mm²）。

3. 接通电路：将电阻丝接入电路，串联电流表，并联电压表，接通电源。

4. 测量电压和电流：调节电源输出电流，记录电压表和电流表的读数，重复多次，取平均值。

5. 计算电阻：根据欧姆定律，计算电阻R = U/I（单位：Ω）。

6. 计算电阻率：根据电阻定律，计算电阻率ρ = R (L/A)（单位：Ω·m）。

五、实验数据及处理| 长度L (m) | 直径d (mm) | 横截面积A (mm²) | 电压U (V) | 电流I (A) | 电阻R (Ω) | 电阻率ρ (Ω·m) || :--------: | :--------: | :--------------: | :-------: | :-------:| :-------: | :------------: || 1.00 | 0.10 | 7.854×10^-4 | 5.00 | 0.50 | 10.00 | 1.27×10^5 |六、实验结果分析1. 通过实验数据可以看出，电阻率ρ与电阻R、长度L和横截面积A之间的关系符合电阻定律。