陕西省高二物理《测定金属的电阻率》学案

图2 A R x 甲 V A R x 乙 V 陕西省高二物理《测定金属的电阻率》学案

武乡中学高效课堂学案 高二物理

测定金属的电阻率

实验目的：学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。

实验原理：用刻度尺测一段金属导线 的长度，用螺旋测微器测导线的直径，

用伏安法测导线的电阻，根据电阻定律，金属的电阻率。

实验器材：被测金属导线、米尺、螺旋测微器、电流表、电压表、直流电源、电键、 滑动变阻器导线若干。

实验步骤：1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径求出其平均值d ；

2.按图所示的电路图连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

电键K 。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，断开电键K 。 求出导线电阻R 的平均值； 5.将测得R 、L 、d 的值，代入电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率；

6.拆去实验线路，整理好实验器材。

一、电阻的测量-----用伏安法测电阻：

用图甲所示电路测R x 阻值时，电压表示数为R x 两端电

压，电流表示数为通过R x 的电流，I

U R x ，实际电流表示数为I R +I V 。测得R x 值比真值小。当R v 值越大，

I v 越小，电流表示数越接近I R ，当R V >>R x 时，测量值

R x 比较准值。这种接法（电流表外接法）适宜测量

电阻。（填写较大或较小） 用图乙所示电路，测R x 值时，当R x >>R A 时，测量值比较准确。这种接法[电流表内接法]适宜测量 电阻。（填写较大或较小）

二、滑动变阻器两种电路接法的选择

滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取.

A A

V V

1．下列情况可选用限流式接法

（1）测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且R L与

R0接近或R L略小于R0，采用限流式接法.

（2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，

采用限流式接法.

（3）没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简

便和节能因素采用限流式接法.

2．下列三种情况必须选用分压式接法

（1）要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的

伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.

（2）当用电器的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较

大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法。

（3 ）若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小

值仍超过R L的额定值时，只能采用分压接法.

3.实物图连线方法

1）无论是分压接法还是限流接法，都应该先把测量电路（伏安法部分）接好；

（2）对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变

阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（注意电表的正负接线柱并选择正确的量程，滑动变

阻器的滑动触头应调到阻值最大处）。

（3）对分压电路，应该先把电源、

电键和滑动变阻器的全部电阻丝

三部分用导线连接起来，然后在

滑动变阻器电阻丝两端之中任选一

个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的分布，

将伏安法部分接入该两点间。

5.．欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，

现备有以下器材：

A．电池组（3V，内阻1Ω）；

B．电流表（0~3A，内阻0.0125Ω）

C．电流表（0~0.6A，内阻0.125Ω）

D．电压表（0~3V，内阻3kΩ）

E．电压表（0~15V，内阻15kΩ）

F．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）

G．滑动变阻器（0~2000Ω，额定电流0.3A）

H．电键、导线。

（1）上述器材中应选用的是________。（填写各器材的字母代号）

（2）实验电路应采用电流表________接法。（填“内”或“外”）

（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，

图示中I=________A，U=________V。

（4）将图中给定的器材连成实验电路。