恒定电流实验总结

实验测定金属的电阻率

一、螺旋测微器

１．构造

如图所示是常用的螺旋测微器,它的测砧A和固

定刻度G固定在框架F上，旋钮K、微调旋钮K′

和可动刻度Ｈ，测微螺杆P连在一起，通过精密

螺纹套在G上.

２．原理

精密螺纹的螺距是０．５mm，即K每旋转一周，P前进或后退0.5mm,可动刻度分成５0等份,每一等份表示0．０1mm,即可动刻度每转过一等份,P前进或后退0.０1mm．因此，从可动刻度旋转了多少个等份就知道长度变化了多少个0.01mm.用它测量长度,可以精确到０.01 mm，还可以估读到0.001mm(即毫米的千分位），因此螺旋测微器又称为千分尺.

３.读数方法

先从固定刻度G上读出半毫米整数倍的部分，不足半毫米的部分由可动刻度读出，即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合,从而读出可动刻度示数(注意估读）.即有:

测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度.(注意

单位为mm）

如图所示,不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.5

格,最后的读数为: 2.１55mｍ

4.注意事项

(1）测量前须校对零点:先使小砧Ａ与测微螺杆P并拢，

观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否重

合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是否重合,否则应加以修正.

（2）读数时,除注意观察毫米整数刻度线外,还要特别注意半毫米刻度线是否露出．螺旋测微器要估读,以毫米为单位时要保留到小数点后第三位.

(3）测量时,当螺杆Ｐ快要接触被测物体时,要停止使用粗调旋钮K,改用微调旋钮K′,当听到“咔、咔”响声时,停止转动微调旋钮K′,并拧紧固定旋钮.这样做既可保护仪器，又能保证测量结果的准确性．

二、游标卡尺

1．构造:如图实－１－４所示，

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, 尺身上还有

一个紧固螺钉.

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少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20

刻度格数(分度) 刻度总长度差值

精确度(可准

确到)

１０９mｍ0.１mm 0.1mm

20 19mｍ０.１mm 0.05mm

50 49mm ０.2mm 0.02mm

4.读数：若用ｘ表示由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，则记录结果表达为(ｘ＋K×精确度) mm.

三、测定金属的电阻率

1.实验目的

(1)练习使用螺旋测微器

(２）学会用伏安法测量电阻的阻值

(３)测定金属的电阻率

2.实验原理

欧姆定律和电阻定律.由R=ρ错误!得要测ρ,需要测R、L、S.用毫米刻度尺测出金属丝的长度L；用螺旋测微器测出金属丝的直径ｄ,得到横截面积Ｓ＝错误!；用伏安法测出金属丝的电阻R，由R=ρ＼f(L,S）,得ρ=错误!＝错误!.

3.实验器材

米尺(最小分度值1mm)、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝.

4.实验步骤

(１)用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导

线的横截面积S.

（2)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测量金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l.

(４)电路经检查无误后,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,记入记录表格内,断开开关S，求出电阻R的平均值.

（5)将测得的R、l、ｄ的值代入电阻率计算公式ρ=＼f(ＲS,L）=＼f(πd2R,4Ｌ).中，计算出金属导线的电阻率

5.注意事项

(1)本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法.

（2)实验连线时,应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、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导线的两端.

(3)金属导线的长度，应该是在连入电路之后再测量,测量的是接入电路部分的长度,并且要在拉直之后再测量．

(4)接通电源的时间不能过长,通过电阻丝的电流不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高,这样会导致电阻率变大,造成较大误差.

(５)要恰当选择电流表、电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时，应注意同时观察两表的读数，尽量使两表的指针偏转较大,以减小读数误差

1.在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金

属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度

L,金属丝的电阻大约为5 Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻

R x,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.

ﻩ(1)从图中读出金属丝的直径为_＿______ mm.

(2)为此取来两节新的干电池、开关和若

干导线及下列器材:

ﻩA．电压表0～3 V，内阻10 kΩ

Ｂ．电压表0～1５ V，内阻50 ｋΩ

C.电流表0～0.6 A,内阻0.0５Ω

ﻩD.电流表0～3 Ａ,内阻0.0１Ω

Ｅ．滑动变阻器,０~10 Ω

ﻩＦ．滑动变阻器,0～100 Ω

ﻩ①要求较准确地测出其阻值，电压表应选＿＿

______,电流表应选_＿______，滑动变阻器应选

_________＿_＿＿___＿___________＿___＿

____＿_＿_＿_______＿＿__________＿____＿_

＿___．

ﻩ（填序号)

ﻩ②实验中实物接线如图7-4-9所

示，请指出该同学实物接线中的两处

明显错误.

1__＿_____＿___＿_____________

＿_______＿＿__＿＿

_____________＿____＿_____＿

_______

2_＿______＿____________＿________＿________

＿＿__＿___＿__＿_＿_＿＿＿＿＿_＿_＿___＿

_____

ﻩ

２.一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段长为L的电线,并测得其直径为D，用多用电表测其电阻发现阻值小于1 Ω.为提高测量的精度,他从

图７-4-１0器材中挑选了一些元件,设计了一个电路,重新测量这段导线(下图中用Ｒx表示)的电阻

ﻩA.电源E:电动势为3.0 V,内阻不计

ﻩB.电压表V1:量程为0~3.0 V,内阻约为2 ｋΩ

ﻩC.电压表V2:量程为0～15.0 Ｖ,内阻约为6 kΩ

D．电流表A1：量程为0～0.6 Ａ,内阻约为１Ω

ﻩＥ．电流表A2:量程为0~3.０A，内阻约为0．1 Ω

ﻩF.滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω,额定电流2.0 A

G．滑动变阻器R2：最大阻值1 kΩ,额定电流１.0 A

H.开关S一个,导线若干

ﻩ(1)实验时电压表选__＿___＿_；电流表选＿_＿___＿_;

滑动变阻器选_＿＿___＿_(填元件符号).

(２)请设计合理的测量电路,把电路图画在作图框中，在

图中表明元件符号.

（3）在实物图中用笔画线替代导线连接元件.

(４）某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为Ｉ,则