实验七测定金属的电阻率.docx

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1、实验七　测定金属的电阻率一、基本实验要求1．实验原理根据电阻定律公式知道只要测量出金属丝的长度和它的直径d，计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻Rx，即可计算出金属丝的电阻率．2．实验器材被测金属丝，直流电源(4V)，电流表(0～0.6A)，电压表(0～3V)，滑动变阻器(50Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．3．实验步骤(1)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.(2)接好用伏安法测电阻的实验电路．(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l.(4)把滑动变阻

2、器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置．(5)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，填入记录表格内．(6)将测得的Rx、l、d值，代入公式ρ＝Rx＝中，计算出金属丝的电阻率．4．电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法电流表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＝＝

3、内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法．(2)临界值计算法．Rx<时，用电流表外接法；Rx>时，用电流表内接法．(3)实验试探法：按图接好电路，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．2．注意事项(1)先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量．(2)电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．(3)电流控制：

4、电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大．3．误差分析(1)若为内接法，电流表分压．(2)若为外接法，电压表分流．(3)长度和直径的测量存在误差．三、基本仪器使用(一)螺旋测微器1．构造：如图所示，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．(1)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．(2)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(估读一位)×0.01(mm)．(二)游

5、标卡尺1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺(如图所示)．2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．3．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的，其读数见下表：刻度格数刻度总每小格与1mm精确度(分度)长度的差值(可准确到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm4.读数

6、：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm.需要注意的是，不管是哪种卡尺，K值均不需要向后估读一位．(三)常用电表的读数　对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度的电表允许加的最大电压或通过的电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，接照指针的实际位置进行读数即可．1．0～3V的电压表和0～3A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1V或0.1A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．2．对于0～15V量程的电压表，精确度

7、是0.5V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1V.3．对于0.6A量程的电流表，精确度是0.02A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01A.1．(2016·临沂模拟)现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度．螺旋测微器和游标卡尺的示数如图a和b所示．(1)由上图读得圆柱体的直径为____cm，长度为____cm.(2)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分

8、别为D、L，测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ＝________．解析：(1)螺旋测微器的读数为1.5mm＋34.4×0.01mm＝1.844