测定金属电阻率.
专题七 实验七：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
0.05 mm、0.02 mm，如下表所示：
每小格与 刻度格数(分度) 刻度总长度 1 mm 的差值
精确度 (可准确到)
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
(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.
图 S7-3 (2)螺旋测微器的原理：测微螺杆 P 与固定刻度 B 之间的精 密螺纹的螺距为 0.5 mm，即旋钮 K 每旋转一周，P 前进或后退 0.5 mm，可动刻度 H 上的刻度为 50 等份，每转动一小格，P 前进或后退 0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为 0.01 mm.读数 时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又 Nhomakorabea千分尺.
甲
乙
图 S7-7
解析：根据串、并联电路的特点解题.根据题意知 RRAx>RRVx， 电压表的分流作用较显著，故Rx1更接近待测电阻的真实值.题 图甲的测量值是Rx与RA串联的电阻阻值，故Rx1>Rx真；题图乙 的测量值是Rx与RV并联的电阻阻值，故Rx2<Rx真.
答案：R x1 大于 小于
方法技巧：内接法和外接法可简记为“内大大，外小小”， 即内接法适合测量大电阻，测量值偏大，外接法适合测量小电 阻，测量值偏小.
考点 3 基本实验的考查
1.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法
内容
限流式接法
分压式接法
对比说明
两种接法电 路图
串、并联关系不同
高考物理实验-测定金属电阻率
测定金属电阻率知识元测定金属电阻率知识讲解一、实验目的1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法；2．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；3．会用伏安法测定金属的电阻率．二、实验原理把电阻丝连入如图所示的电路，用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据R x=计算金属丝的电阻R x，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，根据电阻定律计算出电阻率．三、实验器材毫米刻度尺、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．四、实验步骤1．测直径：用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d的平均值．2．测长度：将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L（即有效长度），反复测量三次，求出L的平均值．3．连电路：按照如图所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大．4．测电阻：电路经检查无误后，闭合开关S，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，记录在表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值．5．算电阻率：将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ=R=中，计算出金属丝的电阻率．或利用U-I图线的斜率求出电阻R，代入公式ρ=R计算电阻率．6．整理：拆去实验线路，整理好实验器材．五、注意事项1．金属丝的长度，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．2．用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次，再取平均值．3．接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，从而造成误差．4．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．5．伏安法测电阻是这个实验的核心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择．六、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．测量电路中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＜R真，由R=ρ可知，ρ测＜ρ真．3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差．例题精讲测定金属电阻率例1.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
实验八： 测定金属的电阻率
实验八：测定金属的电阻率,注意事项1．游标卡尺的读数：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最先对齐的游标格数，则记录结果表达(x＋K×精确度)mm。
2．螺旋测微器的读数：固定刻度数mm＋可动刻度数(估读一位)×0.01 mm。
3．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。
4．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。
5．电流控制：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。
误差分析考点一测量仪器、仪表的读数及使用考向1游标卡尺和螺旋测微器1．螺旋测微器的使用(1)构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度。
(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，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0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。
读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。
(3)读数：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)。
2．游标卡尺(1)构造：如图所示，游标卡尺的主要部分是主尺和游标尺，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度少1 mm。
常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度分别为10、20、50刻度，可准确到0.1 mm、0.05 mm、0.02mm，见下表：线最先对齐的游标的格数，则记录结果为(x＋K×精确度)mm。
(2015·海南单科·11)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示。
(十二)测定金属的电阻率
（十二）测定金属的电阻率一、实验思想方法和原理1、由公式R=ρL/S 知，金属导线的电阻率ρ=RS/L2、用毫米刻度尺测出金属导线的长度L ，用螺旋测微器测出导线的直径d ，从而算出横截面S ，再测出电阻R ，带入电阻率公式：ρ=RS/L 即可算出电阻率ρ。
3、测电阻R（1）测量方法用伏安法（参照实验“描绘小灯泡的伏安特性曲线”）。
（2）计算电阻值有两种方法○1计算法：将测出的3组U 、I 值分别带入公式R=U/I ，计算电阻R ，然后算出R 的平均值。
用这种办法时，如果滑动变阻器的全电阻与待测电阻阻值相近，接成限流式。
○2图像法：测出多组U 、I 值，用描点法做出U ～I 图线，图线的斜率即为待测电阻。
用这种办法时，滑动变阻器接成分压式。
二、器材选择1、选择顺序：先选电源，再选滑动变阻器，最后选电流表、电压表。
2、选择前提：保证每个器件都不被烧坏 （1）电流表、电压表不超过量程 （2）电路元件的电压、电流不超过额定值3、选择原则（1）电源选电动势较大的（实验现象明显）（2）电表选量程较小的○1电表要求在超过满刻度2/3的范围内读数 ○2量程小的表读数精确读高 （3）滑动变阻器选与待测电阻阻值相近的（调节作用明显）例：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3k Ω）E 、电压表（0～15V ，内阻15k Ω）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。
上述器材中应选用的是________。
（填写各器材的字母代号）分析：（1）上述器材中应选用的是________。
○1先选电源：（电源选电动势较大的，只有一个，选择是唯一的。
实验“测定金属电阻率”的方法步骤和技巧
1实验“测定金属电阻率”的方法、步骤和技巧山东省沂源一中（256100）任会常材料的电阻率是材料的一种电学特性。
由电阻定律公式 R =ρL /S 知，电阻率ρ=RS/L 。
因此，要测定金属的电阻率，只须选择这种金属材料制成的导线，用刻度尺测出金属导线连入电路部分的长度L ，用螺旋测微器测出金属导线的直径d ，用“伏安法”测出金属导线的电阻R ，即可求得金属的电阻率ρ。
一、实验方法1、实验器材①金属丝 ②螺旋测微器（千分尺）③刻度尺 ④电流表 ⑤电压表 ⑥学生电源 ⑦滑动变阻器 ⑧单刀开关 ⑨导线若干。
【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300W 电炉丝经细心理直后代用，直径0.4mm 左右，电阻5~10Ω之间为宜，在此前提下，电源若选3V 直流电源，安培表应选0~0.6A 量程，伏特表应选0~3V 档，滑动变阻器选0~20Ω。
2．实验方法（1）金属丝横截面积的测定：在金属丝上选择没有形变的点，用螺旋测微器在不同的方位上测金属丝的直径三次。
【点拨】测金属丝的直径时，每测一次转45°，如果金属丝上有漆，则要用火烧去漆，轻轻抹去灰后再测量。
切忌把金属丝放在高温炉中长时间的烧，也不要用小刀刮漆，以避免丝径变小或不均匀）。
求出该点的金属丝直径d ，在不同的点再测出金属丝的直径，求得金属丝直径的平均值后，计算出金属丝的横截面积。
（2）用刻度尺测出金属丝的长度。
（3）金属丝电阻的测定：按图1连接电路。
金属丝R 一定从它的端点接入电路。
滑动变阻器R 0先调至阻值最大的位置，闭合开关，根据电阻丝的额定电流和电流表、电压表的指针位置，适当调节变阻器的阻值大小，使电流表和电压表指针在刻度盘的1/3－2/3的区间。
改变电压几次，读出几组U 、I 值，由欧姆定律R ＝U /I 算出金属丝的电阻R ，再由公式ρ=RS/L 求得金属的电阻率。
二、实验步骤1．用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D ，求出其横截面积S =πD 2/4.2．将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L ，测三次，求出平均值L 。
实验一-测定金属的电阻率
【例 1】(1)如图 5 所示的三把游标卡尺，它们的游标尺的刻度从上至下分
别为 9 mm 长 10 等分、19 mm 长 20 等分、49 mm 长 50 等分，它们的 读数依次为_1_7_.7_____m m ，_2_3_._8_5_____m m ，_3_.1_8_____m m ．
七、实验改进 在本实验中，由于电表内电阻的影响，从而使金属导线电阻测量 值偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而带来的 实验误差． 1．等效替换法 连接电路如图所示，R 为电阻箱，Rx 为待测电阻，通过调节电阻 箱 R，使单刀双掷开关 S 分别接 1 和 2 时，电流表中的电流示数 相同，则表明 Rx＝R，即可测出 Rx.
图17
考点3 实验拓展创新
【例3】某研究性学习小组设计了如图所示的电路， 用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系。图 中E为直流电源，K为开关，K1为单刀双掷开关， V为电压表，A为多量程电流表，R为滑 动变阻 器，Rx为待测稀盐水溶液液柱。(1)实验时，闭合 K之前将R的滑片 P置于__D__(填“C” 或“D”) 端；当用 电流表外接法测量 Rx的阻值时，K1应 置于位置__1_ (填“1”或“2”)。
2．附加电阻法 连接电路如图所示，R1 为一阻值较大的固定电阻，Rx 为待测电阻.
(1)S2 断开，闭合 S1，调节变阻器 R，使电流表、电压表都有一个 适当读数，记下两表读数 I1、U1. (2)保持变阻器 R 不变，再闭合 S2，记下两表的读数 I2、U2. (3)待测电阻 Rx＝UI11－UI22.
图14
图15
(3)为了提高精度，他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻 Rx： 电流表 A1(0～3 A、约 5 Ω)；滑动变阻器 R1(0～1 kΩ)； 电流表 A2(0～30 mA、约 10 Ω)；滑动变阻器 R2(0～50 Ω)； 定值电阻 R0＝60 Ω；电源(4 V、约 1 Ω)及开关等，导线若干． ①实验小组为使测量过程中电动机不转动而采用了如图 16 所示的电路 图，应选择的电流表是___A_2 ____，滑动变阻器是___R_2____；(填写符号)
实验9测定金属的电阻率
实验9测定金属的电阻率【基础】1.在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作错误的是()A.用米尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C.用伏安法测电阻时采用电流表内接法,多次测量后算出平均值D.实验中应保持金属丝的温度不变【解析】选A、C。
实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它的分流作用很小,应采用电流表外接法,故A、C操作错误。
2.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,为了安全、准确、方便地测出金属丝的电阻R x,设计了如图所示实验电路图来完成实验,实验仪器如下:A.待测金属丝(R x约为5Ω)B.电压表V(量程1V,内阻R V=1kΩ)C.电流表A(量程0.6A,内阻R A=1Ω)D.定值电阻R1(阻值R1=0.5kΩ)E.定值电阻R2(阻值R2=2kΩ)F.滑动变阻器R3(0～10Ω)G.滑动变阻器R4(0～1000Ω)H.电源(电动势为3V,内阻很小)I.开关、导线若干(1)实验中定值电阻应选用,滑动变阻器应选用(选填仪器前面的字母)。
(2)用图中电路测量该金属丝的电阻,若某次测量中,电压表的读数为U,电流表的读数为I,该金属丝电阻的表达式为R x=(用测出或已知的物理量的符号表示)。
【解析】(1)电源的电动势为3V,而电压表V的量程为1 V,内阻R V=1kΩ,必须通过串联电阻来扩大量程,因此定值电阻应选用R2(阻值R2=2kΩ),从而达到3V量程,待测金属丝R x约为5Ω,且滑动变阻器是限流式接法,因此滑动变阻器应选用小电阻,即滑动变阻器R3(0～10Ω)。
(2)电压表的读数为U,那么金属丝与电流表两端的电压为3U,由于电流表的读数为I,则金属丝电阻R x=-R A。
【提高】3.某学生用如图a所示电路测金属导线的电阻率,可供使用的器材有:被测金属导线ab(电阻约10Ω,允许流过的最大电流0.8 A),稳恒电源E(电源输出电压恒为E=12 V),电压表V(量程为 3 V,内阻约 5 kΩ),保护电阻:R1=10Ω,R2=30Ω,R3=200Ω,刻度尺、螺旋测微器,开关S,导线若干等。
测定金属的电阻率
第十章
恒定电流
(2)变阻器R不变，再闭合S2，记下两 表的读数I2、U2.
U1 U2 (3)待测电阻 Rx＝ － . I1 I2
第十章
恒定电流
实验典例探究
实验数据的处理
例1
(2011· 高考浙江卷)在“探究导体电
阻与其影响因素的定量关系”实验中， 为了探究3根材料未知，横截面积均为S ＝0.20 mm2的金属丝a、b、c的电阻率, 采用如图10－4－6所示的实验电路．
内接法
第十章
恒定电流
(3)两种电路的选择 ①阻值比较法：先将待测电阻的估计值 与电压表、电流表内阻进行比较，若 Rx 较小， 宜采用电流表外接法； Rx 较大， 若 宜采用电流表内接法．简单概括为“大 内偏大，小外偏小”． ②临界值计算法 Rx< RVRA时，用电流表外接法． Rx> RVRA时，用电流表内接法．
第十章
恒定电流
图10－4－2
第十章
恒定电流
2．测电阻率的原理把金属丝接入图 10－4 －2 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 U Rx＝ 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 RxS πd2U 丝电阻率的公式 ρ＝ l ＝ . 4lI
第十章
恒定电流
实验器材 被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度 尺、电池组、电流表、电压表、滑动 变阻器、开关、导线若干．
第十章
恒定电流
过程分析导引
实验步骤
1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个
不同位置各测一次直径，
求出其平均值．
108测定金属的电阻率
求出的电阻值R = 229Ω 。
（保留3位有效数值）
（3）待测电阻是一均匀材料 制成的圆柱体，用游标为50分 度的卡尺测量其长度与直径， 结果分别如图2、图3所示。由
图可知其长度为 0.800cm ， 直径为 0.194cm 。
（4）由以上数据可求出
ρ= 8.46 102 m 。
一、明确实验目的、理解实验原理
1、实验目的： ⑴测定金属的电阻率； ⑵加深对电阻定律的理解。 ⑶练习使用螺旋测微器
2、实验原理： 据电阻定律公式： R L
s
可得金属的电阻率： R s L
因此，测出金属导体的长Ｌ，横截面积Ｓ和电阻Ｒ，便可
求出金属的阻率ρ。
用卷尺或米尺测出Ｌ
用螺旋测微器测出导体的直
（保留3位有效数值）
三、会设实验用待测导体的电阻 一般不大，远远小于电压表的内 阻，故采用电流表外接法。
V A
2、控制电路的设计：
在该实验中，滑动变阻器的分压、限流接 法一般均能满足要求，在两种均可选择的情况 下，首选限流接法。
四、清楚实验步骤
1、用螺旋测微器测出金属丝的直径ｄ，在三个不同位置测三次，求平
径ｄ，算出其横截面积Ｓ： S
1
d2
4
用伏安法测出导体的电阻Ｒ： R U
I
二、了解实验器材、能正确使用螺旋测微器
螺旋测微器、毫米刻度尺、电流表、 1、实验器材： 电压表、滑动变阻器、电键、低压直流电
源、被测电阻丝、导线 2、螺旋测微器的原理：
螺旋测微器（又叫千分尺） 用它测长度可以准确到0.01mm，测 量范围为几个厘米。
均值，代入公式 S 1 d2 算出截面面积Ｓ ；
4
2、按照电路图连接电路，由电流表测出通过金属丝的电流强度Ｉ，由
测定金属的电阻率
测定金属的电阻率什么是电阻率电阻率是材料单位长度内电阻的比值，通常用 Greek 字母ρ （rho）表示。
电阻率是决定材料导电能力的重要参数之一。
一般来说，导体的电阻率比较小，绝缘体的电阻率比较大。
因此，金属往往是非常好的导体，它们具有较低的电阻率。
测定电阻率的方法桥式方法测量金属电阻率最常用的方法之一是桥式法。
桥式法的原理是在平衡状态下，电桥两端电势相等，这时桥路中相反方向的电动势与阻值之积相等。
桥式法需要用到一个电桥电路，电桥电路包括四个电阻器，其中一个被测量的金属电阻器，一个已知电阻的标准电阻器，另外两个电阻器用于调节桥路的平衡状态。
桥路平衡时，被测量的金属电阻器的电阻值就可以通过已知电阻值和桥路偏差计算得出。
粘着法测量电阻率的另一种方法是粘着法。
这种方法主要用于薄膜电阻率的测量，比如金属薄膜的电阻率。
粘着法的原理是通过测量在一定长度和厚度下金属膜的电阻值得出金属膜的电阻率。
在实际操作中，需要将已知宽度和长度的金属薄膜沉积在绝缘基底上，并通过测量薄膜所占的面积和所提供的电阻值来计算薄膜的电阻率。
这种方法精度较高，误差小，适用于一些高精度要求的场合。
联合法联合法是测定金属电阻率的第三种方法。
类似于桥式法，联合法同样需要使用一组标准电阻及一个保持器，但它不需要取下被测件和标准电阻，只需改变保持器的接点位置，就可以在不同阻值下得到相应的电流。
联合法的优点是避免了取下被测件和标准电阻的操作，减少了可能产生的误差。
但需要使用更加复杂的电路结构，增加了电路的设计难度。
通过三种方法的比较可以看出，每种方法都有其各自的适用范围和优点。
选择哪种方法需要根据实际需要和条件来决定。
无论哪种方法，在进行实验之前都需要进行实验设计及计算。
在实验中需要注意精度控制、数据记录及处理，以保证得到准确可靠的结果。
实验1测定金属的电阻率
实验一：测定金属的电阻率一、实验原理：①用测量电阻的方式测量金属丝的电阻（伏安法、伏伏法、安安法、等效替代法、半偏法等）；②用米尺测量接入电路中金属丝的长度L；（在拉直状态下，测三次取平均值）③用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出其横截面积S；（在三个不同的位置，测三次取平均值）④据电阻定律R=ρL/S，计算出电阻率ρ=RS/L=πd2U/4ILPS：①为幸免温度对电阻的阻碍，应使时刻尽可能短，电流尽可能小；②此电路一样采纳外接式，且应使电表示数偏转较大，以减小读数误差；③数据处置：多次测量U、I值，求出电阻以后，再对电阻取均值\\利用U-I图像求也能够；④实验前，必然要保证电路中的电流最小。
（依据限流式或分压式具体分析）二、考点研析：考点1：游标卡尺和螺旋测微器的读数（1）游标卡尺的读数：方式：主尺（cm）+副尺（n×精度）n:与主尺刻线对齐的第n条线；精度：（10等分）、（20等分）、（50等分）（2）螺旋测微器的读数：方式：读数=固定刻度mm（注意半格是不是露出）+可动刻度（含估读）×考点2：全面考查实验“测定金属的电阻率”例题1：在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属接入电路部份的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值）R.实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约为1Ω），电流表（内阻约Ω），（2）用伏安法测量电阻丝的电阻Xk阻），滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A），开关，导线假设干。
某小组同窗利用以上器电压表（内阻约3ΩR是采纳图2中的_____图(选填“甲”或“乙”)由以上实验数据可知：他们测量X（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部份导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。
请依照（2）所选的电路图，补充完成图3中实物图的连线，并使闭合开关的刹时，电压表或电流表不至于被烧坏。
测金属电阻率
电流表内接、外接均可
实验七
测定金属的电阻率
与伏安法有关的几个实验：
描绘小灯泡的伏安特性曲线 测定金属的电阻率 测定的电源电动势和内阻
测定金属的电阻率 一、伏安法测电阻率的原理说明
1．由电阻定律公式 R=ρ L /S 知，电阻率ρ =RS/L 。因 此，要测定金属的电阻率，只须选择这种金属材料制成的 导线，用“伏安法”测出金属导线的电阻R，用刻度尺测 出金属导线连入电路部分的长度 L，用螺旋测微器测出金 属导线的直径d，然后由S=π d2/4 算出金属导线的横截面 积S，即可求得金属的电阻率ρ 。 2. 在用“伏安法” 测量金属导线的电阻R 时， 由于通 常选择待测金属导线的电阻约为数欧姆，实验室常用的安 培表（量程取0.6A）的内阻RA为 0.125Ω ，伏特表（量程 取3V）的内阻RV为3KV，比较后，有RV>>R。因此必须采用 安培表外接法，才能使由于电表的接入引起的系统误差较 小。
（参考答案：内接法，19.9欧 ， 1.0×10-6 欧· 米）
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二、数据处理 1. 求Rx的平均值时可用两种方法 (1)第一种是用 再取平均值
U Rx I
算出各次的数值，
Байду номын сангаас
(2)第二种是用U－I图线的斜率求出．
2．计算电阻率：将记录的数据 R x L、 、 S πd2 U d 的值，代入电阻率计算公式 ρ＝ R xL＝ 4lL
3、开始时滑动变阻器的滑动触头 应该在接入电路电阻最大的一端. 4、本实验通过的电流不宜太大， 通电时间不能太长，以免电阻丝发 热后电阻率发生明显变化.
思考1. 本实验中正确选用电路后，所测得的金属的 电阻率比真实值 小 . 思考2．有一合金丝，横截面积为5.1×10－7米2，长L＝ 10米，要测其电阻率。现备有量程3伏，内阻3千欧的电 压表，量程 0.6安，内阻0.1 欧的电流表，两节干电池，0 －100欧滑动变阻器，开关、导线等。用伏安法测其电阻 时，如电路选取正确，电压表示数为2.4伏，电流表示数 为0.12安，所选取的是内接法还是外接法电路？被测合 金丝的阻值是多少欧？合金丝的电阻率是多少？
测定金属丝的电阻率
【实验器材】 被测金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、电压 表、电流表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线 等． 【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．依照电路图(图 1)用导线将器材连好，将滑 动变阻器的阻值调至最大．
图1
整理ppt
实验八 测定金属丝的电阻率
【实验目的】 1．学会用伏安法测电阻，测定金属丝的电阻率． 2．练习使用螺旋测微器，会使用常用的电学仪 器． 【实验原理】
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，用螺旋测微器测导线的直径 d，用伏 安法测导线的电阻 R，由 R＝ρSl ，所以金属丝的 电阻率 ρ＝π4dl2R.
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．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待
测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压
表两端点间的部分待测导线长度，测量时应将导线
拉直．
4．测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测
量．
整理ppt
螺旋测微器测量精度
螺旋测微器的测量范围约 几厘米 .固定刻 度上的最小刻度为 1 mm,可动刻度的最小 刻度是 0.01 mm,测量时准确到 0.01 mm,估 读到 0.001 mm.
整理ppt
练习1 30 25
20
0
5
10
15
20
15
10
8.500+0.203=8.703 mm
整理ppt
3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属 导线的长度，即有效长度，反复测量 3 次，求出其 平均值 l.
测定金属的电阻率
实验8：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与电流表和电压表的读数方法。
2．掌握螺旋测微器与游标卡尺的原理与读数方法。
3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属丝的电阻率。
二、实验原理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 ＝ρl S ，所以金属丝的电阻率ρ＝πd 24lR 。
三、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。
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＝RS l ＝πd 2R 4l，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、数据处理1．在求R x 的平均值时可用两种方法(1)用R x ＝U I分别算出各次的数值，再取平均值。
(2)用U －I 图线的斜率求出。
2．计算电阻率将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率的计算式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI。
六、误差分析1．金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一。
2．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小。
3．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。
4．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。
七、注意事项1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。
测金属电阻率实验报告
学生实验二：测定金属的电阻率学生姓名：小组成员：1、实验目的：(1)理解伏安法测电阻的原理及如何减小误差．(2)测定金属的电阻率．2、实验原理：由电阻定律R=可知，金属的电阻率为ρ= ，因此，测出金属导线的长度l、横截面积S和导线的电阻R，便可求出制成导线的金属的电阻率ρ．3、实验器材，，待测金属丝，，，，干电池(2节)，开关，导线若干．．4、实验步骤(1)用螺旋测微器在金属丝上的三个位置上各测直径一次，求出直径d的平均值．(2)用米尺（最小刻度为毫米）测量的金属丝的长度L(以保证其测量长度为有效长度)，共测三次，再求出平均值．(3)依照图1 所示的实验线路图，用导线把器材连好(图中的R x表示待测金属丝)，并把滑动变阻器的滑键置于正确的位置．(4)电路经检查无误后合上开关S，调节变阻器，记录几组合适的U、I值．(5)断开开关，拆除导线，整理好器材．5、数据处理(1)将各测量值记入相应有表格：①电阻丝的长度次数 1 2 3 平均值L/(m)②电阻丝的直径与横截面积次数 1 2 3 平均值直径d/(mm)面积S(mm)2 ③电阻的测量(R=IU)次数电压U 电流I 电阻R平均值123(2)计算电阻率公式(用所测量的物理量表示)：ρ= 。
(3)计算金属导体的电阻R，可以直接利用公式R=IU，算出对应的各组U、I的值所求出的R，最后求R的平均值．也可以用第二种方法，图像法求电阻的平均值，建立U一I坐标，把所测量的数据描点，画出U一I曲线，U一I曲线的斜率，就是金属丝的电阻平均值，（4）将测得R、L、d的值，代入电阻率计算公式，计算出金属导线的电阻率.（5）拆去实验线路，整理好实验器材.6、注意事项（1）本实验中被测金属导线的电阻较小，因此，实验电路必须采用电流表的法. （2）测量导线的直径时，应在不同的部位，不同的方向测量几次，取平均值.（3）测量导线的长度时，应将导线拉直，测量的长度（4）用伏安法测电阻时，电流不宜太大，通电时间不宜太长。
测定金属的电阻率实验报告
测定金属的电阻率实验报告实验报告：测定金属的电阻率摘要：本实验通过测定不同金属的电阻率，探究了金属导体的电流传导特性。
实验中，我们采用了四线法来测量电阻和直流电桥来测量电阻率，并成功测定了1.0mm直径的铜与铝的电阻率，结果相对误差均在1%以内，证实了测量方法的可靠性。
实验目的：1. 理解金属导体的电流传导特性，并学习电阻、电流、电压、电势差、电功率等基本概念；2. 熟悉测量电阻的四线法和测量电阻率的直流电桥方法，并掌握其操作步骤；3. 通过实验测量不同金属的电阻率，加深对金属导体性质的了解。
实验原理：1. 电阻：电阻是物质抵抗电流流动的程度的量度。
2. 电流：电流是电荷在导体中的流动，它的单位是安培（A）。
3. 电压：电势差是指在电路中两点电势之差，它的单位是伏特（V）。
4. 电势差：电势差是单位正电荷从低电位移动到高电位时所具有的能力。
5. 电功率：电路中的电流通过电器件或电源的能量变化率。
6. 四线法测量电阻：四线法采用四条导线进行激励和测试。
它能够消除导线电阻对实验的干扰，得到更加准确的电阻值。
7. 直流电桥测量电阻率：直流电桥能够通过两个可变电阻的调节和测量，得到待测物体的电阻率。
实验步骤：1. 将铜、铝等金属棒材分别切割成1.0m长度，并用砂纸打磨表面，使其光滑。
2. Hook定向器的左右两端连接电源和电阻计，调节电源电压为2V，由Hook定向器的观察孔观察铜、铝的测量电阻和电压读数。
3. 通过计算得出电阻值，并通过四线法计算出真实电阻值。
4. 将电桥进行调节使测量电流为5mA左右，分别测得不同金属棒材的电阻和电长度，计算得出电阻率值。
实验结果：通过实验测定得到铜棒材的电阻率为1.73*10^-8Ω·m，相对误差为0.90%；铝棒材的电阻率为2.82*10^-8Ω·m，相对误差为0.35%。
实验结论：本实验通过使用四线法和直流电桥成功测定了不同金属棒材的电阻率，并得到了较为精确的实验结果。
测定金属的电阻率
注意:
要估读
练习：
9.270 mm 7.500 mm
5.804 mm
V R A
（金属）
S
R/
限流外接
注意：
1.按先串后并顺序连接 电路。
2.仪表量程及正负极
3.接线柱上连线不交叉
重庆大足中学
1、实验原理：
l R S
l
S R l
——毫米刻度尺测（接入电路测）
d 2 S （ ） 2
d —— 螺旋测微器（千分尺）测
（是影响误差的主要原因）
U R — 伏安法测电阻，多次测 量求R I
2、实验电路：
按图连好电路（因
R较小，故采用安 培表 “外接法”）
A
V R
（金属）
（I不易过大，通电时间不易过长），
记入记录表格内， 断开电键S， 求出电阻R的平均值（也可画U—I图线
求电阻）
1 U I R 平均值R= 2 3 4 5 6
3、螺旋测微器：
0.5mm 精确度: 0.01mm （ ) 50
读数 = 固定刻度数 + 可动刻度数
(注意半毫米刻度数) 精确度×第M刻度线
S
R/
并把滑线变阻器阻值调至最大的位置。
R/起限流作用以使温度不太高从而ρ变化
不大。
V
R A
（金属）
S
R/
电流表、电压表量程要选择恰当（指针
偏角尽量大些，但要防止超过满偏）。
V
（金属）
R
A
S
R/
电路检查无误后，闭合电键S，改变滑
动变阻器滑动片的位置，读出几相应 的电流表，电压表的示数I和U的值
测定金属的电阻率实验报告
测定金属的电阻率实验报告测定金属的电阻率实验报告引言电阻率是描述材料导电性能的重要指标之一，对于金属材料而言，其电阻率与其晶体结构、杂质含量、温度等因素密切相关。
本实验旨在通过测定不同金属材料的电阻值，计算出其电阻率，并对不同金属材料的导电性能进行比较。
实验方法1. 实验仪器与材料本实验使用的仪器有：电流源、电压表、电流表、导线等。
实验所用的金属材料有：铜、铝、铁、锌等。
2. 实验步骤（1）将金属材料切割成相同长度的导线。
（2）将导线连接至电流源和电压表、电流表。
（3）调节电流源的电流大小，记录下电压表和电流表的读数。
（4）重复以上步骤，分别测量不同金属材料的电阻值。
实验结果通过实验测量得到的数据如下表所示：金属材料电阻值（Ω）铜 0.5铝 1.2铁 2.0锌 3.5数据处理与分析根据实验结果，我们可以计算出各金属材料的电阻率。
电阻率的计算公式为：ρ = R × (A / L)其中，ρ为电阻率，R为电阻值，A为横截面积，L为导线长度。
根据实验中所使用的导线长度和横截面积相同，因此可以简化计算公式为：ρ = R / L通过计算，我们可以得到各金属材料的电阻率如下：铜的电阻率为0.5 Ω / L铝的电阻率为1.2 Ω / L铁的电阻率为2.0 Ω / L锌的电阻率为3.5 Ω / L结论通过本实验的测量与计算，我们得到了不同金属材料的电阻率。
可以看出，不同金属材料的电阻率存在较大差异。
铜的电阻率最小，而锌的电阻率最大。
这是因为不同金属材料的晶体结构和电子迁移能力不同所致。
铜具有良好的导电性能，其晶体结构中的自由电子迁移能力较强，因此电阻率较小。
而锌的晶体结构中的自由电子迁移能力较弱，导致电阻率较大。
实验中可能存在的误差主要来自于导线的接触不良、测量仪器的精度等因素。
为了减小误差，可以使用更精确的仪器进行测量，并进行多次重复实验取平均值。
总结本实验通过测量不同金属材料的电阻值，计算出其电阻率，并对不同金属材料的导电性能进行了比较。
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一般可用限流式。
实验考点
通过本实验考查刻度尺和螺旋测微器的读数；伏安法测电阻（注意电流表的内、外接和滑动变 阻器的限流、分压接法）；电阻定律。
经典考题
1在“测定金属电阻率”的实验中，用千分尺测量金属丝的直径，禾U用伏安法测量金属丝的
电阻。千分尺示数及电流表、电压表的示数都如图所示，则金属丝的直径是，电流表
读数是，电压表读数是，金属丝的电阻值是
2、在测定金属的电阻率的实验中，待测金属导线的长约0.8m,直径小于1mm电阻在5Q左
右。实验主要步骤如下：
⑴用测量金属导线的长度I，测3次，求出平均值；
⑵在金属导线的3个不同位置上用测量直径d,求出平均值；
值为0~10Q的滑动变阻器调到最大阻值时，电路中的电流仍超过所选电流表的量程，所以滑 动变阻器只能选（H .另外，（I）和（J）则是必选的。
评注：选用实验器件一般应根据实验原理，遵循“可行”“精确”和“方便”的 原则。
“可行”是指选用的实验器件要能保证实验的正常进行.比如，线路中的限流电
阻必须满足要求，确保电流不能超过允许值；通过电流表的电流或加在电压表上的电压均不能 超过它们的量程；通过电源、滑动变阻器的电流不能超过额定值。所有的器件都必须符合实验 要求。
“方便”是指选用的实验器件要便于操作.比如，对于那种高阻值滑动变阻器，
尽管其额定电流值满足要求，但如果在实验中实际使用时只用到其中很少一部分线圈，不便于 保持，就不宜选用。
电阻率
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平 方毫米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。
国际单位制中，电阻率的单位是欧姆?米，常用单位是欧姆?平方毫米/米。
电阻率P不仅和导体的材料有关，还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内，几 乎所有金属的电阻率随温度作线性变化，即p=po（1+at）。式中t是摄氏温度，po是0C
时的电阻率，a是电阻率温度系数。
由于电阻率随温度改变而改变，所以对于某些电器的电阻，必须说明它们所处的物理状 态。如一个220V100W电灯灯丝的电阻，通电时是484欧姆，未通电时只有40欧姆左右。
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;
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。
实验结论
P
根据电阻定律，得金属的电阻率，所以只要先用伏安法测出金属丝
电阻，用刻度尺测金属丝长度，用螺旋测微器测金属丝直径，然后代入公式即可。在测电阻 时，如果是小电阻，则电流表用外接法；反之，如果电阻较大，则电流表用内接法。由于金属 丝电阻一般较小（相对于电压表内阻来说），故做本实验时应采用电流表外接法.至于滑动变
现采用图所示电路进行测定，请按实验需要，选出适当的器材
答案
1、答案：1.415mm0. 42A7. 0V16.7
2、解：⑴米尺；⑵螺旋测微器；⑶测量部分用安培表外接法，因为被测电阻远小 于电压表内阻；滑动变阻器本实验中用限流电路或分压电路都可以，（图略）；电阻率可推
得: 」 。
3、 分析：应选（A）（C）（E）（H）（I）（J）.
⑶用伏安法测量该金属导线的电阻R。在左边方框中画出实验电路图，并把右图
中所给的器材连接成测量电路。电流表要求用0-0.6A量程，内阻约1Q;电压表要求用0-3V
量程，内阻约几kQ;电源电动势为6V;滑动变阻器最大阻值20Q。在闭合电键前，滑动变 阻器的滑动触点应处于正确位置。根据以上测量值，得到该种金属电阻率的表达式为
R= pl
由于电源只有一个，（A）必选.由 -算出镍铬丝的电阻约为526Q，先不
1=—Ab0. C2SA= 2SmA考虑电流表、滑动变阻器的阻值，估算出电路中的最大电流，
可知电流表应选（C，只要控制电路中的电流不超过20mA就行.由于电源电动势才15V,考
虑到滑动变阻器等器件的分压，镍铬丝上的电压可被控制在12V内，电压表选（巳.由于阻
P=。
i
■ fl
1
1
2
一■— ・
丿Job
3、为了测定一根长20.00cm、直径为0.220mm的镍铬丝的电阻率（电阻率约为
-’八丄），提供下列器材：
（A）电动势为15V的直流电源一只；（B）量程为0~200卩A、内阻约为3.7kQ的电流表一只；（0量程为0~20mA内阻约为40Q的电流表一只；（D）量程为0~2A、内阻 约为0.4Q的电流表一只；（E）量程为0~12V、内阻约为40kQ的电压表一只；（F）量程为0~15V、内阻约50kQ的电压表一只；（G）阻值为0~10Q、额定电流为1A的滑动变阻器一 只；（H）阻值为0~1kQ、额定电流为0.1A的滑动变阻器一只；（I）开关一个；（J）导线 若干.
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，断开电键求出导线电阻R的平均值；
“精确”是指选用的实验器件要考虑尽可能减小实验误差.比如，如果实验原理
不考虑电源和电流表的内阻及电压表的分流作用，就必须选用内阻小的电源和电流表及内阻大 的电压表；电流表、电压表在使用时，要用尽可能使指针接近满刻度的量程，因为这样可以减 小读数的误差，使用欧姆表时宜选用指针尽可能指在中间刻度附近的倍率挡位，因为高阻值区 的刻度较密，电阻值不易读准，误差大，而接近零欧姆处虽然刻度较稀，读数误差小，但乘上 相应的大倍率，误差同样会变大。