实验七　测定金属的电阻率

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1、实验七　测定金属的电阻率1．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．2．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法．3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线等．(1)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.(2)依照电路图(如图1)用导线将器材连好，将滑动变阻器的阻值调至最大．图1(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的长度，即有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.(4)电路经检查确认无误后，闭合电键S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几

2、组相应的电流值和电压值，记入记录表格内；断开电键S，求出导线电阻R的平均值．1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须用电流表外接法．2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端．3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直．4．测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量．5．闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置．6．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流

3、I不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．7．求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U/I算出各次的测量值，再取平均值；第二种方法是用图象法(U—I图线)来求出．若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．特别提醒题型一螺旋测微器的读数[例1]用螺旋测微器(千分尺)测小球直径时，示数如图2所示．这时读出的数值是________，单位是________．图2[解析]本题解答的关键是掌握螺旋测微器的原理和读数规则．从固定刻度部

4、分可读出毫米数和半毫米数，读数为8mm(半毫米刻度线未露出，无读数)，再从转动刻度上读出小数部分：0.469mm，其中千分位为估读数，两部分读数相加为8.469mm.评分标准为8.468～8.470都给分．[答案]8.469mm题后反思读数＝固定尺读数＋可动尺读数×精度．在读数时一定要注意固定尺上的读数问题，注意是否超过上面刻度，露出了0.5mm刻度线，若露出应加上0.5mm，若不超过上面刻度线，则不能加上0.5mm，读数单位先为mm，最后进行单位换算．变式1—1(2010·安徽高考)(1)在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图3所示，读数为________mm

5、.(2)在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图4所示，读数为________cm.图3图4答案：(1)0.617(0.616～0.619)(2)0.675题型二器材选取及电路设计[例2]实验室中有以下实验器材：A．金属丝(L)，长度为L0，直径为DB．电流表(A1)，量程10mA，内阻r1＝40ΩC．电流表(A2)，量程500μA，内阻r2＝750ΩD．电压表(V)，量程10V，内阻10kΩE．电阻(R1)，阻值为100Ω，起保护作用F．滑动变阻器(R2)，总阻值约20ΩG．电池(E)，电动势1.5V，内阻很小H．开关(S)I．导线若干从提供的器材中

6、选出适当的实验器材，设计一电路来测量“金属丝的电阻率”．要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能得到多组数据．(1)在方框中画出你所设计的实验电路图，并标明所用器材的代号．(2)若选测量数据中的一组数据计算电阻率ρ，则所用的表达式ρ＝________，式中各符号的意义是___________________________．[解析](1)因为电源电动势E＝1.5V，而电压表量程为10V，读数不明显，所以不选电压表．已知内阻的电流表可测电压，所以选用A1或A2测电压，R2的总电阻约为20Ω，题中要求测多组数据，故采用分压接法，电路图如图5所示．图5题后反思对电学实验器材的选择一般分两步考虑

7、，首先要根据实验的要求设计好测量电路，选择必要的相应的器材时要着重考虑准确性；然后设计供电电路，此时选择相应的器材时要着重考虑安全性．变式2—1(2011·福建四校联考)有一个电阻Rx，其阻值大约在40Ω～50Ω之间，现要进一步准确地测量其电阻，需测量多组数据，手边现有器材如下：电源E(电动势12V，内阻为0.5Ω)；电压表(0～3～15V，内阻约为10kΩ)；电流表(0～0.6～3A，内阻约为1Ω)；滑动变阻器R1(阻值0～10Ω