高中物理 最拿分考点 考点7 实验：测量导体的电阻率 新人教版选修3-1

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1、考点7实验：测量导体的电阻率实验：测量导体的电阻率(选修3-1第二章：恒定电流的第六节导体的电阻)★★★○○○○1、实验目的（1）掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法；（2）掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法；（3）学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。2、实验原理（1）螺旋测微器①构造.如图,S为固定刻度，H为可动刻度.②原理.可动刻度H上的刻度为50等份，则螺旋测微器的精确度为0.01mm.③读数.A.测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出.B.测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一

2、位)×0.01(mm).C.如图所示，固定刻度示数为2.0mm，不足半毫米,而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm+15.0×0.01mm=2.150mm.（2）电阻率的测定原理把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据计算金属丝的电阻Rx＝，然后用毫米刻度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R＝，得出计算金属丝电阻率的公式。3、实验器材毫米刻度尺，螺旋测微器，直流电流表和直流电压表，滑动变阻器(阻值范围0～50Ω)、电池组、开关、被测金属丝、导线若干.

3、4、实验步骤（1）直径测定：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，计算出金属丝的横截面积（2）电路连接：按如图所示的电路原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路.（3）长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，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）拆除实验线路，整理好实验器材.5、数据处理（1）在求Rx的平均值时可用两种方法①用Rx＝

4、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U、I、l、d的值代入电阻率计算式6、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均会带来偶然误差（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7、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）实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电

5、流表、待测金属丝、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丝的两端（3）测量被测金属丝的有效长度，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待测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直,反复测量三次，求其平均值（4）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（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，通过待测金属丝的电流强度I不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大（7）若采用图像法确定Rx，在描点时，要

6、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1、电流表的内接法和外接法的比较内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测＝Ux＋UA电压表分流I测＝Ix＋IV电阻测量值R测＝＝Rx＋RA>Rx测量值大于真实值R测＝＝时，

7、用电流表内接法。③实验试探法：按图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法。3、仪器选择的基本思路(1)优先考虑安全因素各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电流(或电压)不能超过其允许的最大电流(或电压)．实际处理过程中，需要估算回路中的最大电流(一般假设滑动变阻器采用限流接法时进行估算)．如：用伏安法作出标有“