实验(I)测量电阻测定金属丝的电阻率

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1、第三节　实验(1):测量电阻测定金属丝的电阻率基础梳理整合核心理解深化方法探究突破基础梳理整合◎构建能力大厦的奠基石◎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,进一步测定金属丝的电阻率。二、实验器材被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器、导线等。根据欧姆定律和电阻定律,用毫米刻度尺测一段金属丝的长度l,用螺旋测微器测金属丝的直径d,用伏安法测金属丝的电阻R,由R=ρ,所以金属丝的电阻率

2、ρ=R。三、实验原理四、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.依照电路图(如图)用导线将器材连好,将滑动变阻器的阻值调至最大。3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的长度,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值和电压值,记入表格内;断开开关S,求出金属丝电阻R的平均值。5.将测得的R、l、d值,代入电阻率计算公式ρ==,计算出金属丝的电阻率。6.拆去实验线路,整理好实验器材。五、误差分析

3、1.金属丝直径、长度测量带来误差。2.电流表及电压表对电阻测量的影响,因为电流表外接,所以R测

4、.采用乙图误差较小,Rx的测量值为1000ΩC.Rx的真实值应在725~1000Ω之间D.若电源内阻不计,可知Rx的真实值为975Ω答案：  BCD解析:电压表读数差别不大,说明电流表分压作用小,即电流表内阻较小,所以用乙图测量误差小,测量值Rx==1000Ω,采用甲图的测量值Rx==750Ω,Rx的真实值应在725~1000Ω之间,若电源内阻不计,由闭合电路欧姆定律对甲图E=U甲+I甲RA①对乙图E=U乙=I乙(RA+Rx)②由①②得Rx=975Ω,选项B、C、D正确。归纳要点：1.电流表的内接法和外接法(1)内接法和外接法

5、:伏安法测电阻的原理是:用电压表则出电阻两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流,利用部分电路欧姆定律算出待测电阻的阻值。用伏安法测电阻有两种测量电路,图甲中的接法叫电流表内接法,图乙中的接法叫电流表外接法。(2)误差分析:由于电流表和电压表接入后对电路的影响,不管采用内接法和外接法都会产生测量误差。内接法的误差是由于电流表的分压作用,使得电压表的测量值大于待测电阻两端电压的实际值,导致待测电阻的测量值大于实际值,这时测量值为电流表与待测电阻的串联阻值R测==R真+RA>R真;外接法的误差是由于电压表的分流作用,使得电流表的测量

6、值大于通过待测电阻电流的实际值,导致待测电阻的测量值小于实际值。这时测量值为电压表与待测电阻并联阻值R测==R0,则采用电流表内接法。如果Rx、RA、RV的阻值关系不知道,也无法粗略估计时,可应用试触法判定。具体做法是:在如图所示的电路中

7、,改变电表的连接方式,拿电压表的一个接线柱分别接触M、N两点,观察电流表和电压表的示数变化,如果电流表示数变化明显,说明电压表内阻对电路影响较大,应采用电流表内接法。如果电压表示数变化明显,说明电流表内阻对电路影响较大,应采用电流表外接法。2.滑动变阻器的两种接法(1)两种电路的比较分压电路限流电路电路图电压变化范围0~UU~U续表分压电路限流电路功率P=UI总=U(I'+I)P=UI滑动变阻器的选择一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的电阻,在0.1~0.5倍之间为好。即阻值小些,以获得较大的电流输出一般选用滑动变阻器的全电

8、阻和用电器的电阻相差不多或大几倍,在2~5倍为好,这样既便于调节用电器两端电压,变化范围又比较大。若过大,则不能有效地控制电流;过小,则控制电流不平稳,会造成电流值跳跃太大(2)选用限流电路还是选用分压电路的一般原则①用电器两端电压要求变化范围较大,或从零开始连续可调,应选分