物理必修课件 第七章 实验七　测定金属的电阻率

《物理必修课件 第七章 实验七　测定金属的电阻率》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、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．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1．伏安法测电阻(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内接法外接法电阻测量值R测＝＝Rx＋RA>Rx测量值大于真实值R测＝

2、括为“大内偏大，小外偏小”．②临界值法：令R0＝，当Rx>R0时，用内接法；Rx

3、丝的长度可以用毫米刻度尺测量．(3)金属丝的横截面积S由金属丝的直径d算出，即S＝πd2/4.其中金属丝的直径用螺旋测微器测出．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ρ＝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、实验操作1．实验步骤(1)将被测金属丝密绕在铅笔上，用mm刻度尺测出n匝的总长度a，则金属丝的直径d＝，然后计算出导线的横截面积S.(2)按如图实－7－2所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路．图实－7－2(3)用毫米刻度尺测量接入电

4、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)把滑动变阻器的滑动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，改变滑动变阻器滑动片的位置，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)拆去实验线路，整理好实验器材．2．数据处理测量数据填入下表中：实验次数长度L/cm平均长度L/cm直径d/mm平均直径d/mm横截面积S/mm2123(1)金属丝的长度L＝________cm＝________m.(2)金属丝的横截面积S＝________mm2＝_________

5、___m2.(3)金属丝的电阻R＝________Ω.实验次数电压U/V电流I/A电阻R/ΩR/Ω123(4)金属丝材料的电阻率ρ＝＝________Ω·m.五、注意事项1．为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行．2．本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法．3．开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大．4．电流不宜太大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大．5．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源

6、、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成干路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端．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．(2009·广东高考)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率．所用的器材包括：输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝米尺、

7、电阻箱、开关和导线等．(1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动．请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图(图实－7－3甲所示)．图实－7－3(2)实验的主要步骤如下：①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；②读出电流表的示数，记录金属夹的位置；③断开开关，________，合上开关，重复②的操作．(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了图实－7－5乙所示的关系图线，其斜率为__________A－1·m－1(保留三位有效数字)；图线纵

8、轴截距与电源电动势的乘积代表了________的电阻之和．(4)他们使用刻度尺测量金属丝的直径是0.2mm，图实－7－5乙中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_____