测金属丝的电阻率.ppt

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1、学案3实验(一)：测定金属的电阻率一、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.掌握螺旋测微器的使用和读数方法；3.会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。二、实验原理1.螺旋测微器的构造原理及读数(1)螺旋测微器的原理测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01mm。即螺旋测微器的精确度为0.01mm。读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。(2)读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固

2、定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。测量值(毫米)=固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(毫米)2.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电阻测量值R测=U测/I测=Rx+RA>Rx测量值大于真实值R测=U测/I测=RxRV/(Rx+RV)>Rx适用于测量大电阻小电阻(2)两种电路的选择①定量判定法若已知待测电阻的大致阻值Rx，电流表的内阻RA和电压表的内阻RV，则：当Rx

3、>>RA或Rx/RA>RV/Rx时，选用“内接法”，当Rx<

4、电电路是一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式组成，滑动变阻器在供电电路中有两种接线方法：限流式和分压式(如图所示)．限流式可省一个耗电支路，分压式电压调节范围大，应根据需要选用．变阻器的分压与限流接法是高考的热点，虽然两种电路均可调节负载电阻电压和电流的大小，但在不同条件下，调节效果大不一样．(1)负载电阻的阻值Rx远大于变阻器的总电阻R，须用分压式电路．(2)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式电路．(3)负载电阻的阻值Rx小于变阻器总电阻R或相差不多，且电压、电流变化不要求从零调起时，可采取限流接法．(4)两种电

5、路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流接法总功率较小．(5)特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及电阻允许通过的最大电流值反复推敲，以能减小误差的连接方式为好．4.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Rx=U/I计算金属丝的电阻Rx，然后用米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Rx=ρl/S，得出计算金属丝电阻率的公式ρ=RxS/l=πd2U/(4lI)。三、实验器材被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表电流

6、表、直流电源、开关、滑动变阻器、导线若干。四、实验步骤1.用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置分别测量金属丝的直径，将测量结果记入表格，求直径的平均值，计算出金属丝的横截面积。2.用米尺测量接入电路中的被测金属丝的长度l，测量三次，将测量结果记入表格中。3.按图7-3-3所示的电路连接好器材，注意滑动变阻器应调在阻值最大的位置，电流表和电压表选择好适当的量程。4.闭合开关S，调节滑动变阻器的滑动触片，读出几组相应的电流表和电压表的示数I和U的值，记入记录表格内。5.打开开关S，拆除电路，整理好实验器材。6.数据处理根据上面记录的数据，完成以下表格内

7、容：(1)金属丝的长度=_____cm=______m；(2)金属丝的横截面积S=________mm2=________m2。(3)金属丝的电阻=__________Ω。(4)金属丝材料的电阻率ρ==_________Ω·m。实验次数长度l/cm长度平均/cm直径d/mm直径平均/mm横截面积S/mm2123实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω/Ω123五、注意事项1.为减小金属丝横截面积带来的误差，测量直径时用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置各测量一次，取平均值；2.测量金属丝的长度应该在接入电路后且在拉直的状态下进行，为减小误差应测量三次

8、取平均值；3.为了减少由于温度变化而带来的测量误差，实验中注意通电时间不宜过长、电流不宜过大；4.测量电路采用电流表外接法，调节滑动变阻