7.3 实验(一)：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)

测定金属的电阻率实验报告

高二物理实验报告

实验题目:测定金属的电阻率

班级 姓名 小组 年 月 日 实(1)练习使用各种仪器。 验 (2)学习用 测金属丝的电阻。 目(3)测定金属的电阻率。 的

实

验 干电池两节(或学生电源)、电流表(0,0.6A)、电压表(0,3V)、滑动变器压器、开关、导线、 、 、金属丝

材

1实验准备

(1) 螺旋测微器内部测微螺杆的螺距是

0.5mm，则圆周上的点转一周，螺杆

前进或后退 mm(将大圆

周分成50等分，则圆周上的点转过 一等份，螺杆前进或后退 mm。

固定刻度的最小分度对应螺距，即 mm，活动刻度的最小分

度对应螺距的1/50，即 mm。.

(2)电阻的测量:由部分电路欧姆定律得，R= ,只要测出在电

压U下通过导体的电流I，就可算出导体的电阻。 实(3)电阻率的测量:由电阻定律的,= ，可见，在电阻已经测定的

验条件下，只要测出导体的长度L、横截面积S，即可算出某温度时

步的电阻率,。

骤(4)本实验的电路图: 2实验操作

(1) 打开开关，将实验器材连接成实验电路。

(2) 闭合开关，调节 ，使电流表和电压表有合适的示数，读出

并记下这组数据。

(3) 改变滑动变阻器的滑键位置，重复进行实验，，并记录在表格中。

(4) 用 测出金属丝接入电路中的长度L，用

在不同位置测出金属丝的直径d各三次求平均值。

3数据处理

1..导线长度L= cm= m

2..直径和截面积

截面积S D/mm

D/m(单位换算)

直径平均值

平均值 U/V

I/A

R

3.电阻

4.计算金属丝的电阻率

实

验金属丝的电阻率为 结

论

(1)由于电表内阻的影响，使测量结果偏 。 误

差(2)产生误差的其他来源还有

分 。 析 (1)练习使用各种仪器。 实验 (2)学习用 测金属丝的电阻。 目的 (3)测定金属的电阻率。

学习文档 仅供参考 实验一：测定金属的电阻率

一、 实验原理：

①用测量电阻的方法测量金属丝的电阻〔伏安法、伏伏法、安安法、等效替代法、半偏法等〕；

②用米尺测量接入电路中金属丝的长度L；〔在拉直状态下，测三次取平均值〕

③用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出其横截面积S；〔在三个不同的位置，测三次取平均值〕

④据电阻定律R=ρL/S，计算出电阻率ρ=RS/L=πd2U/4IL

PS：①为防止温度对电阻的影响，应使时间尽量短，电流尽量小；

②此电路一般采用外接式，且应使电表示数偏转较大，以减小读数误差；

③数据处理：多次测量U、I值，求出电阻之后，再对电阻取均值\\利用U-I图像求也可以；

④实验前，一定要保证电路中的电流最小。〔依据限流式或者分压式具体分析〕

二、 考点研析：

考点1：游标卡尺和螺旋测微器的读数

〔1〕游标卡尺的读数：

方法：主尺〔cm〕+副尺〔n×精度〕

n:与主尺刻线对齐的第n条线；精度：〔10等分〕0.1mm、〔20等分〕0.05mm、〔50等分〕

〔2〕螺旋测微器的读数：

方法：读数=固定刻度mm〔注意半格是否露出〕+可动刻度〔含估读〕

考点2：全面考查实验“测定金属的电阻率”

例题1：在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属接入电路部分的长度约为50cm。

〔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1所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值〕

〔2〕用伏安法测量电阻丝的电阻XR.实验所用器材为：电池组〔电动势3V，内阻约为1〕，电流表〔〕，电压表〔内阻约3k阻〕，滑动变阻器R〔0~20，额定电流2A〕，开关，导线假设干。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 1 2 3 4 5 6 7

U/V

I/A

学习文档 仅供参考

由以上实验数据可知：他们测量XR是采用图2中的_____图(选填“甲”或“乙”)

1 测定金属的电阻率

一、仪表的读数

仪器 精确度/倍率 读数规则及注意事项

螺旋测微仪 0.01mm 读数规则:固定刻度上的毫米数(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度上与固定刻度水平线所对的刻度值(注意估读)×0.01mm

注意事项:①若半毫米刻度线露出,需加0.5mm，②可动刻度要估读，③可动刻度上末位估读的“0”不能舍弃,小数点后一定有3位小数.

游标卡尺 10分度：0.1mm

20分度：0.05mm

50分度：0.02mm 读数规则:主尺上的整毫米数+n(游标尺上第n条刻度线与主尺上某刻度线对齐)x精确度.

注意事项:①游标卡尺不需要估读，②读数时主尺和游标尺所用单位要统一为mm,最后根据题目要求转换单位.

电阻箱 1、10、

、1001000 读数规则:转柄式电阻箱的读数方法是R=AX1000Ω+B×100Ω+C×10Ω+D×1Ω,其中A、B、C、D分别是箱面上转柄指示头所指示的数值.

如图所示,读数为R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω.

针对练习

1.某同学利用10分度游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的长度和直径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为_________mm，测量结果如图1、2所示,该工件的长度为________cm,直径为_________mm.

2.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,测量结果如图1,其读数为______mm,用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的内径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为______mm,测量结果如图2所示,此工件的直径为_______cm.

2 3.现要测定一段粗细均匀的金属导体的电阻率，实验过程中螺旋测微器和电阻箱的测量结果分别如下:

(1)螺旋测微器测量该金属导体的直径D,测量结果如图1所示,由图1可知D_______mm；

(2)由图2可知,电阻箱的读数为_______.

实验九 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)

一、实验目的

1．掌握控制电路的连接方法及电流表、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．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。

二、实验原理

由电阻定律R＝ρlS，得ρ＝RSl，可知需要测出金属丝的长度l和它的直径d，并计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻Rx，即可计算出金属的电阻率。用伏安法测金属丝的电阻的实验电路如图甲、乙所示。

三、实验器材

被测金属丝、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。

四、实验步骤

1．直径测定：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＝πd24。

2．电路连接：按实验原理电路图甲或乙连接好电路。

3．长度测量：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．U、I测量：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，电路经检查确认无误后，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，记入表格内，断开开关S。

5．拆除实验电路，整理好实验器材。

五、数据处理

1．在求Rx的平均值时可用两种方法

(1)用Rx＝UI分别算出各次的阻值，再取平均值。

(2)用U－I图线的斜率求出阻值。 2．计算电阻率

将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算式ρ＝RxSl＝πd2U4lI。

六、误差分析

1．金属丝的横截面积是利用直径计算而得的，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．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。