实验二：测金属丝的电阻率
实验12-测定金属丝的电阻率-相关知识.
实验：测定金属丝的电阻率基础知识（二）实验原理：R=ρ，S=πd2 【将测得R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ= =中，计算出金属导线的电阻率】根据电阻定律公式R=ρ，只要测量出金属导线的长度l和它的直径d，计算出导线的横截面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R，即可计算出金属导线的电阻率ρ.（五）注意事项(1本实验中被测金属导线的电阻值较小，为了减小实验的系统误差，实验电路必须采用电流表外接法．(2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，亦即电压表并入两点间的部分为待测导线长度．测量时应将导线拉直．(3闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置．(4在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流I的值不宜过大(电流表用0～0．6 A量程，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度过高，造成其电阻率在实验过程中增大.(5求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U／I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象U—I（图线）的斜率来求出．若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑.解题技法一、电流表外接法和内接法(1 电流表外接法:如图甲所示,由于电压表的分流,电流表测出的电流比R中的实际电流要大一些,所以R测真 .(2电流表内接法:如图乙所示,由于电流表的分压,电压表测出的电压比R两端的实际电压要大一些,所以R测>R真.(3电流表外接和内接的选择①用外接法时,测量电阻的真实值R=,由此可看出RV比R大得越多时,RV的分流越小,测量的误差越小.因此,外接法适宜测量小电阻.②用内接法时,测量电阻的真实值R=,由此可看出RA比R小得越多时,RA的分压越小,测得的误差越小.因此,内接法适宜测量大电阻.二、判定被测电阻的大小的方法(1若待测电阻的大约值已知时,当>,即R约<的情况下,可认为待测电阻是小电阻【即采用外接法】;当<,即R约>情况下,可认为待测电阻是大电阻【即采用内接法】.(2若待测电阻的大约值未知时,可根据实验中两电表的读数变化情况判定.如图所示,当电压表的一端分别接在a\,b两点时,若电压表的示数变化较大,说明待测电阻R可以与RA相比拟,待测电阻是小电阻.若电流表的示数变化较大,说明待测电阻R可以与RV相比拟,待测电阻是大电阻.三、滑动变阻器的两种接法【限流式和分压式】滑动变阻器在供电电路中有两种接线方式:限流式和分压式(如图.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,因为限流接法总功耗较小.(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来反复推敲,以更能减小误差的连接方式为好.典例剖析典例一阻值约为30 kΩ的电阻R，欲用伏安法较准确地测出它的阻值.备选器材有:A.电源(E=16 V,r=2 Ω;B.电源（E=3 V,r=0.5 Ω）;C.电压表（量程0～15 V,内阻50 kΩ）;D.电压表（量程0～3 V,内阻10 kΩ）;E.电流表（量程0～500 μA,内阻500 Ω）；F.电流表（量程0～1 mA,内阻250 Ω）；G.滑动变阻器（阻值0～200 Ω）;H.电键一只，导线若干.(1从上述器材中选出合适的有用的器材____________：.(用字母表示(2画出实验电路图.解析：(1电阻R较大,故选大电源,提高I、U的数值，电源选A，电压表选C.I=mA≈0.5 mA电流表选E，再选GH.(2要较准确测量,故用分压式接法,比较各内阻关系,选内接法.答案：（1）ACEGH（2）如下图。
电学实验：测定金属的电阻率探究式导学类教学设计
学校：包头市百灵庙中学学科：高二物理编写人：史殿斌审稿人：第二章恒定电流实验二：测定金属的电阻率探究式导学类教学设计1．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）会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率。
（3）练习使用螺旋测微器2．实验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R x＝U/I计算金属丝的电阻R x，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度L，利用缠绕法用毫米刻度尺测出n圈金属丝宽度，求出金属丝的直径d，或者用螺旋测微器直接测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S= ；根据电阻定律公式，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝＝。
3．实验器材电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、、。
4．实验步骤(1)取一段新的金属丝紧密绕制在铅笔上，用测出它的宽度，除以圈数，求出金属丝的直径。
或者用直接测量金属丝的直径。
多次测量并取得平均值。
(2)按实验要求的电路图连接实验电路。
(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，多次测量并取得平均值。
(4)把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S。
改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值。
(5)拆除实验电路，整理好实验器材。
5．数据处理（1）电阻R的值：方法一，平均值法：分别计算电阻值再求平均值；方法二，图像法：利用U－I图线的斜率求电阻。
（2）将测得的R x、L、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝＝中，计算出金属导线的电阻率。
6．注意事项(1)为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行。
(2)本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用。
(3)开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至。
(4)电流不宜太大，通电时间不宜，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大。
实验：测定金属丝电阻率学案及答案
《测定金属的电阻率》实验报告实验目的：学会用伏安法测量电阻的阻值，掌握利用电阻定律测定金属的电阻率。
实验原理：部分电路欧姆定律：I U R =； 电阻定律：SL R ρ= 实验器材：金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表（0—3V ）、电流表（0—0.6A ）、电源（3V ）、滑动变阻器（0—20Ω）、开关一个、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300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径0.4毫米左右，电阻5~10欧之间为宜实验步骤（1）用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径记录在表格中，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 ，测三次记录在表格中，求出平均值。
（3）根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线。
注意：避免接线交叉和正负极性接错，开关处于断开状态，滑动变阻器的阻值调到最大（4）检查线路无误后闭合电键，调节滑动变阻器读出几组I 、U 值，分别计算电阻R 再求平均值，设计表格把多次测量的U 、I 记下来。
注意：（1）测量时通过金属丝的电流应控制在1.00A 以下，本实验由于安培表量程0~0.60A ，每次通电时间应尽量短（以能读取电表数据为准），读数完毕立即断开电键S ，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。
（2）计算时，务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U 和电流I 的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差。
图1数据记录处理：测量次数 1 2 3 平均值导线长l/m导线直径d/m导线的横截面积S= （公式）= m2测量次数 1 2 3 电阻平均值电压U/V电流I/A电阻R/Ω所测金属的电阻率ρ= （公式）= Ωm【误差分析】1．测量金属丝直径、长度时出现的偶然误差；2．采用外接法则由于伏特表的分流影响，造成电阻测量值偏大，若误用内接法则安培表分压影响更大；3．通电电流太大，时间太长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化。
实验二：测定金属的电阻率
实验二：测定金属的电阻率螺旋测微器（千分尺）的读数：螺纹的螺距为0.5mm.即测微螺杆旋转一周时前进或者后退0.5mm.将螺旋分成50等份，每一份表示直线位移变化0.01mm,即螺旋测微器的分度值为0.01mm。
1.实验原理根据部分电路的欧姆定律：导体电阻R=根据电阻定律：R=用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度L，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏安测导线的电阻R，得=RSL = πud24IL2实验器材：被测金属丝、螺旋测微计、刻度尺、电源、电压表、电流表、开关、导线若干3.实验步骤（1）用螺旋测微器在导线的三个不同位置各测一次，取直径d的平均值，然后计算出导线的横截面积S；（2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L，反复测量三次，求平均值；（3）按照图中所示的电路图用导线把器材连接好，并把滑动变阻器的阻值调至最大（4）求出R，带入数据求解。
3.注意事项（1）本实验中被测金属丝的电阻值较小，为了减小实验的误差，必须采用电流表外接法；（2通电电流不宜过大（电流表量程选用0~0.6A），通电时间不宜过长，以免温度过高对金属阻值增大（3）求R，可用平均值法，或者作U-I图像【例题1】在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx（阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A）；电压表：V（量程3 V，内阻约3 kΩ）；电流表：A1（量程0.6 A，内阻约0.2 Ω）；电流表：A2（量程3 A，内阻约0.05 Ω）；电源：E1（电动势3 V，内阻不计）；电源：E2（电动势12 V，内阻不计）；滑动变阻器：R（最大阻值约20 Ω）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。
①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如下图所示，读数为________mm。
②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图。
高中物理必修三 第三章 第三节 实验2 测量金属丝的电阻率
电阻R
、
长度l
和直径d(S＝
πd2 4
)，由R＝ρSl
得：ρ＝
RS l
(用R、S、l表示)
πd2R
＝ 4l (用R、d、l表示)，从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率.
二、物理量的测量
1.电阻的测量 根据伏安法测电阻的思想：用电压表测电阻丝两端的电压，用电流表测 电阻丝中的电流，读出多组电压、电流值，通过U－I图像求R. 2.电阻丝有效长度的测量用 刻度尺 测量电阻丝接入电路的有效长度l.反 复测量多次，得到有效长度的平均值. 3.电阻丝直径的测量 电阻丝比较细，所以我们选取 螺旋测微器 来测量电阻丝的直径d.在不同 位置测量三次，根据S＝ 14πd2 计算出电阻丝的横截面积S.
螺旋测微器固定刻度示数为零，可动刻度示数为38.4×0.01 mm＝ 0.384 mm，故d＝0.384 mm.
(2)按如图乙所示的电路图测量金属丝的电阻Rx(阻值约为15 Ω).实验中除开 关、若干导线之外还提供下列器材： 电压表V(量程0～3 V)； 电流表A1(量程0～200 mA)； 电流表A2(量程0～3 A)； 滑动变阻器R1(0～50 Ω)； 滑动变阻器R2(0～2 000 Ω)； 电源E(3 V). 为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选__A_1_，滑动变阻器应选_R__1 _. (填器材的名称符号)
三、数据分析
1.数据处理 (1)公式法求电阻：测量多组 电流 、 电压 值，求出对应的电阻后取平均 值，不能对电流、电压取平均值. (2)图像法求电阻：作出U－I图像，由图像的 斜率 求出电阻值，在设定标 度时要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线 的两侧，个别偏离较远的点可以不予考虑. (3)计算出导体的电阻率：将三个测量值代入公式 ρ＝RlS＝πd42lR即可求电阻 丝的电阻率.
测量金属丝电阻率教案以及教学反思1
实验：测量金属丝的电阻率教学目标：1. 了解用伏安法测电阻，无论用“内接法”还是“外接法”，测出的阻值都有误差，懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压作用造成的。
2. 了解滑动变阻器的两种连接方式，知道“分压式”和“限流式”两种接法的优点和缺点以及能够根据具体情况合理地选取两种连接方式3. 引导学生理解观察内容的真实性，鼓励学生寻查意外现象及异常现象所发生的原因。
4. 培养学生细心操作、认真观察的习惯和分析实际问题的能力。
教学重难点：1. 电流表两种接法地误差来源以及减小误差地方法2. 滑动变阻器两种接法的合理选取3. 螺旋测微器以及游标卡尺的使用与读书方法教学内容：第一部分：电流表的内外接法展示初中时使用过的电流表的两种接法在初中阶段，我们认为两种接法式完全相同的，但是实际上，这两种接法是有所区别的（引导学生体会为什么两种接法会有不同：电流表电压表都有内阻）具体分析：测测测I U =R ，此时：真测U U =，v I I I +=真测 而：测测测I U =R ，故此时R 测量值小于真实值。
提出问题：如何尽可能减小误差？此时误差来自电压表分流，由分流特点：待测电阻越小则电压表分流越少，可知此时实用于小电阻的阻值测量。
测测测I U =R ，此时真测I I =，A U U U +=真测 而：测测测I U =R ，故此时R 测量值大于真实值。
此时误差来自于电流表分压，由分压特点：待测电阻越大则电流表分压越少，可知此时适用于大电阻的阻值测量提出问题：如何判断一个待测电阻是大电阻还是小电阻？100Ω算不算大？（引导学生思考，大小应该是一个相对的概念）结论：x R 的平方与v A R R 相比较，如果大于则为大电阻使用内接法，如果小于则为小电阻使用外接法。
（口诀：大内偏大、小外偏小帮助学生进行记忆）第二部分：滑动变阻器的连接方式1. 限流式接法（一上一下式）R=0时 E E x =R=R 时xR R E I +=，且x x IR =E 故，E R R R E x x x +=此时E 的取值介于二者之间特点：1.电压不能从零开始调节，调节范围较小，但是电路结构较为简单2：能量消耗小2. 分压式接法（二下一上式）如果打在A 点：此时E =x E如果打在B 点：此时0E x =则此情况下：x E 的调节范围为0到E特点：1. 电压可以从零开始调节，范围较大，但是电路较为复杂2. 能量消耗较大提问：那什么时候使用分压式接法，什么时候使用限流式接法？如果限流式和分压式都可以的情况下优先使用限流式提问：那什么时候必须使用分压式引导学生进行思考，并加以补充得出结论：零起必分、滑小必分、烧表必分第三部分：游标卡尺与螺旋测微器一、螺旋测微器（一）特色：适用于测量硬度较高或不易产生形变的物体。
测量金属丝的电阻率的实验报告
测量金属丝的电阻率的实验报告集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）《测量金属丝的电阻率》实验报告徐闻一中：麦昌壮一、实验目的1.学会使用伏安法测量电阻。
2.测定金属导体的电阻率。
3.掌握滑动变阻器的两种使用方法和螺旋测微器的正确读数。
二、实验原理设金属导线长度为l ，导线直径为d ，电阻率为ρ，则：由S lρR =，得：lR d l RS 42⋅==πρ。
三、实验器材已知长度为50cm 的被测金属丝一根，螺旋测微器一把，电压表、电流表各一个，电源一个，开关一个，滑动变阻器一只，导线若干。
四、实验电路 五、实验步骤1.用螺旋测微器测三次导线的直径d ，取其平均值。
2.按照实验电路连接好电器元件。
3.移动滑动变阻器的滑片，改变电阻值。
4.观察电流表和电压表，记下三组不同的电压U 和电流I 的值。
5.根据公式计算出电阻率ρ的值。
六、实验数据七、实验结果ρ平均=(1.97+2.06+2.18)÷3×10-7Ω·m=2.07×10-7Ω·m八、实验结论金属丝的电阻率是2.07×10-7Ω·m。
九、【注意事项】1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电访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、电键、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洲金属导线的两端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，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度．测量时应将导线拉直．4．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度正的值不宜过大（电流表用0～0．6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．6.求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U／I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像（U－I图线）的斜率来求出．若采用图像法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．十、误差分析1.测金属丝直径时会出现误差，通过变换不同的位置和角度测量，然后再求平均值方法，达到减小误差的目的；2.测金属丝长度时出现的误差，一定要注意到测量的是连入电路中的电阻丝的长度；3.电压表、电流表读数时会出现偶然误差；4.不论是内接法还是外接法，电压表、电流表内阻对测量结果都会产生影响；本实验中，由于金属丝的电阻不太大，应采用电流表外接法测电阻；5.电流过大，通电时间过长，会使电阻丝发热导致电阻发生变化，产生误差。
第11章 第3节 实验2 金属丝电阻率的测量 新教材高中物理必修第三册(人教版)(解析版)
实验2 金属丝电阻率的测量一、实验目的1．进一步掌握螺旋测微器的原理及读数方法． 2．练习使用电流表、电压表及伏安法测电阻． 3．测定金属的电阻率． 二、实验思路 1．实验电路：用甲、乙两图都可，图甲中的滑动变阻器为分压式接法，图乙中的滑动变阻器为限流式接法．2．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 ，算出横截面积S ⎝⎛⎭⎫S ＝πd24． 3．由电阻定律R ＝ρl S ，得ρ＝SR l ＝πd 2R 4l ＝πd 2U 4lI ，求出电阻率．三、实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属丝、电池、滑动变阻器．四、实验步骤1．测直径：用螺旋测微器在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录． 2．量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，并记录．3．连电路：按如上所示的电路图连接实验电路．4．求电阻：电路经检查确认无误后，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，记入表格内，断开开关S ．5．拆除实验电路，整理好实验器材．五、数据处理电阻R 的数值可用以下两种方法确定：1．计算法：利用每次测量的U 、I 值分别由公式R ＝UI 计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果．2．图像法：可建立I －U 坐标系，将测量的U 、I 值描点作出图像，利用图像的斜率求出电阻R ．六、注意事项1．因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法． 2．本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态． 3．测量l 时应测接入电路中的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度)；在金属丝的三个不同位置上用螺旋测微器测量直径d ．4．电流不宜过大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化．要点一 仪器读数和实验原理有一合金制成的圆柱体．为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度．螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示．(1)由图读得圆柱体的直径为________mm ，长度为________ cm ．(2)若流经圆柱体的电流为I ，圆柱体两端之间的电压为U ，圆柱体的直径和长度分别用D 、L 表示，则用D 、L 、I 、U 表示的电阻率的关系式为ρ＝________．解析 (1)圆柱体的直径为1.5 mm ＋34.5×0.01 mm ＝1.845 mm ；长度为42 mm ＋8×0.05 mm ＝42.40 mm ＝4.240 cm ．(2)由欧姆定律R ＝U I 和电阻定律R ＝ρL S联立得ρ＝RS L ＝US IL ＝πD 2U4IL．答案 (1)1.845(1.842～1.846均正确) 4.240(2)πD 2U 4IL要点二 电路连接和数据处理在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm ．(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)．图1(2)用伏安法测金属丝的电阻R x ，实验所用器材为电池组(电动势为3 V ，内阻约为1 Ω)、电流表(内阻约为0.1 Ω)、电压表(内阻约为3 kΩ)、滑动变阻器R (0～20 Ω，额定电流为2 A)、开关、导线若干，某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据见下表．次数 1 2 3 4 5 6 7 U /V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I /A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由实验数据可知，他们测量R x 是采用图2中的________(选填“甲”或“乙”)图．图2(3)图3是测量R x 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端．请根据(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．图3图4(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线．由图线得到金属丝的阻值R x＝________Ω(保留两位有效数字)．(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)．A．1×10－2Ω·m B．1×10－4Ω·mC．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m解析(1)螺旋测微器的读数为0＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm．(2)由实验记录的数据可知R x的阻值大约为5 Ω．由题知R x≪R V，故电流表OA外接，若滑动变阻器接为限流的形式，则R x两端的电压最小值U min＝520＋5＋1＋0.1E≈0.6 V，而从实验数据可知，R x两端电压可为0.10 V，因此滑动变阻器应采用分压的形式．(3)如图甲所示．甲(4)选尽可能多的点连成一条直线，使不在直线上的点均匀分布在直线两侧，如图乙所示．乙图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值R x＝4.4 Ω．(5)根据R＝ρlS得金属丝的电阻率ρ＝RSl＝πRd24l＝3.14×4.4×(0.398×10－3)24×0.5Ω·m≈1.09×10－6Ω·m．故选项C正确．答案(1)0.398(0.395～0.399均正确)(2)甲(3)见解析图甲(4)见解析图乙4.4(4.3～4.7均正确)(5)C[训练](1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为________mm．(2)为了精确测量合金丝的电阻R x，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接．甲乙解析(1)按照螺旋测微器的读数原则得，校零时的读数为0.007 mm，合金丝的直径为0.645 mm－0.007 mm＝0.638 mm．(2)连线如图所示．答案(1)0.0070.638(0.636～0.640均正确)(2)见解析图要点三实验创新设计国标(GB/T)规定自来水在15 ℃时电阻率应大于13 Ω·m．某同学利用图甲电路测量15 ℃的自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动．实验器材还有：甲乙电源(电动势约3 V，内阻可忽略)；电压表V1(量程0～3 V，内阻很大)；电压表V2(量程0～3 V，内阻很大)；定值电阻R1(阻值4 kΩ)；定值电阻R2(阻值2 kΩ)；电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)；单刀双掷开关S，导线若干；游标卡尺，刻度尺．实验步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电压表V1的示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2的示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F．____________________．(1)补充完整实验步骤．(2)测玻璃管内径d时游标卡尺示数d＝30.00 mm，玻璃管内水柱的电阻值R x的表达式为R x＝________(用R1、R2、R表示)．(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－1L关系图像．则自来水的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字)．(4)实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)．解析(1)实验做完后，要断开S，整理好器材．(2)设把S拨到1位置时，电压表V1的示数为U，则此时电路电流I＝UR1，电源的电动势E ＝UR 1R x ＋U ，当把S 拨到2位置，调整电阻箱的阻值，使电压表V 2的示数与电压表V 1的示数相同，也为U ，则此时电路中的电流I ′＝U R ，电源的电动势E ＝U R R 2＋U ，可得R x R 1＝R 2R ，解得R x ＝R 1R 2R．(3)从图乙中可知，R ＝2.0×103 Ω时，1L ＝5.0 m －1，此时玻璃管内水柱的电阻R x ＝R 1R 2R ＝4 000 Ω，水柱横截面积S ＝πd 22＝7.065×10－4m 2，根据电阻定律有R x ＝ρL S ，代入数据可得ρ＝14 Ω·m ．(4)若电压表V 1内阻不是很大，则把S 拨到1位置，此时电路电流大于UR 1，电源的电动势将大于U R xR 1＋U ，所以测得的R x 将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大．答案 (1)断开S ，整理好器材 (2)R 1R 2R (3)14(4)偏大。
测量金属丝的电阻率实验报告单
测量金属丝的电阻率实验报告单实验报告单实验名称：测量金属丝的电阻率一、实验目的1.学习并掌握电阻定律和电阻率的概念；2.通过实验测量金属丝的电阻率；3.培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理电阻定律表明，在温度不变的情况下，导体的电阻R与其长度L成正比，与其横截面积S成反比，即：R = ρ × (L/S)其中，ρ为导体的电阻率，是反映导体导电性能的物理量。
本实验通过测量金属丝的长度、直径和电阻，进而计算其电阻率。
三、实验器材1.金属丝（待测）；2.电流表；3.电压表；4.滑动变阻器；5.电源；6.开关；7.导线若干；8.米尺；9.千分尺。
四、实验步骤1.使用米尺测量金属丝的长度L，并记录数据；2.使用千分尺测量金属丝的直径d，并计算其横截面积S（S = π ×(d/2)^2）；3.按图连接电路，将电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关和待测金属丝连接成串联电路；4.打开电源，调节滑动变阻器，使电流表和电压表读数稳定；5.记录电流表的读数I（单位：A）和电压表的读数U（单位：V）；6.计算金属丝的电阻R（R = U/I）；7.根据电阻定律，计算金属丝的电阻率ρ（ρ = R × S/L）。
五、实验数据记录与处理1.金属丝长度L = 1.00m；2.金属丝直径d = 0.50mm；3.金属丝横截面积S = π × (0.50/2)^2 = 0.196mm^2；4.电流表读数I = 0.50A；5.电压表读数U = 0.40V；6.金属丝电阻R = U/I = 0.40/0.50 = 0.80Ω；7.金属丝电阻率ρ = R × S/L = 0.80 × 0.196/1.00 =0.157Ω·mm^2/m。
六、实验结论与分析通过本次实验，我们得出金属丝的电阻率为0.157Ω·mm^2/m。
实验中，我们采用了电流表、电压表测量电流和电压，使用滑动变阻器调节电路中的电流。
金属丝测电阻率实验报告
金属丝测电阻率实验报告金属丝测电阻率实验报告引言：电阻率是描述材料导电性能的重要物理量，对于金属材料而言，电阻率是其导电性能的基本特征之一。
本实验旨在通过测量金属丝的电阻和尺寸，计算出金属丝的电阻率，并探究影响电阻率的因素。
一、实验目的：1. 了解电阻率的概念和计算方法；2. 掌握测量电阻的方法；3. 研究金属丝电阻率与其材料特性的关系。
二、实验器材和材料：1. 金属丝样品；2. 电阻计；3. 电流源；4. 导线；5. 卷尺。
三、实验步骤：1. 准备工作：将金属丝样品固定在试验台上，保证其平直且不受外界干扰；2. 测量电阻：将电阻计的两个触电头分别与金属丝的两端相连，调节电流源，使电流通过金属丝，记录下所测得的电阻值；3. 测量尺寸：使用卷尺测量金属丝的长度和直径，并记录下来。
四、实验数据处理：1. 计算电阻率：根据欧姆定律，电阻率可以通过公式ρ = R × (A / L)计算得出，其中R为电阻，A为金属丝的横截面积，L为金属丝的长度；2. 分析影响因素：根据实验数据，研究金属丝电阻率与其材料特性的关系，如材料成分、温度等。
五、实验结果与讨论：通过实验测量得到的电阻率数据可以用来比较不同金属材料之间的导电性能。
实验结果显示，不同材料的金属丝具有不同的电阻率，这与其材料的导电性能有关。
例如，铜和铝是常见的导电材料，其电阻率较低，适用于电线和电缆等导电应用。
而铁和钨等金属的电阻率较高，适用于电热器件等应用。
此外，金属丝的电阻率还受到温度的影响。
随着温度的升高，金属丝的电阻率会增加，这是由于温度升高导致金属晶格振动增强，电子与晶格之间的碰撞增多，电阻增加的结果。
六、实验结论：通过本实验，我们了解了电阻率的概念和计算方法，并掌握了测量电阻的方法。
实验结果表明，金属丝的电阻率与其材料特性以及温度密切相关。
在实际应用中，我们可以根据金属丝的电阻率选择适合的材料，以满足不同导电要求。
七、实验心得：通过本次实验，我深刻认识到电阻率是描述金属材料导电性能的重要物理量，对于不同材料的金属丝而言，电阻率的差异会直接影响其导电性能。
第2课时 实验2 金属丝电阻率的测量
第2课时 实验2 金属丝电阻率的测量一、实验目的1.练习使用电流表、电压表及伏安法测电阻。
2.测定金属的电阻率。
二、实验原理1.把金属电阻丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R ⎝ ⎛⎭⎪⎫R ＝U I 。
电路原理图如图所示。
2.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 ，算出横截面积S ⎝ ⎛⎭⎪⎫S ＝πd 24。
3.由电阻定律R ＝ρl S ，得ρ＝RS l ＝πd 2R 4l ＝πd 2U4lI ，求出电阻率。
三、实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、开关及导线、待测金属丝、电源(学生电源)、滑动变阻器。
四、实验步骤1.测直径：用螺旋测微器在待测金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录。
2.连电路：按实验原理中的电路图连接实验电路。
3.量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的待测金属丝的有效长度，重复测量3次，并记录。
4.测电阻：把滑动变阻器的滑动触头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，闭合开关S 。
改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，记入表格内，断开开关S 。
5.拆除实验电路，整理好实验器材。
五、数据处理1.金属丝直径：将在三个不同位置测量的直径取平均值作为金属丝的直径d。
2.金属丝长度的测量：将3次测量的长度取平均值作为金属丝的长度l。
3.金属丝的电阻(1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出金属丝的电阻，再求平均值作为金属丝的电阻。
(2)图像法：建立U－I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出金属丝的电阻R。
4.电阻率的计算将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝RSl＝πd2R4l中，计算出金属丝的电阻率。
六、误差分析1.金属丝直径、长度测量的不准确带来偶然误差。
2.电流表外接法，R测<R真导致ρ测<ρ真(系统误差)。
3.通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系统误差)。
测金属丝的电阻率
实验原理由R＝ρlS得ρ＝RSl，因此，只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
实验器材被测金属丝，直流电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。
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)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丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l。
(4)把滑动变阻器的滑片调节到使其接入电路中的电阻值最大的位置。
(5)闭合开关，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，填入记录表格内。
(6)将测得的R x、l、d值，代入公式R＝ρlS和S＝πd24中，计算出金属丝的电阻率。
四．数据处理(1)在求R x的平均值时可用两种方法①用R x＝UI分别算出各次的数值，再取平均值。
②用UI图线的斜率求出。
(2)计算电阻率将记录的数据R x、l、d的值代入电阻率计算公式ρ＝R x Sl＝πd2U4lI。
五．误差分析(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，金属丝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。
六．注意事项(1)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。
(2)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。
题型示例：1、在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5 Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：A．电池组(3 V，内阻约为1 Ω)B．电流表(0～3 A，内阻约为0.012 5 Ω)C．电流表(0～0.6 A，内阻约为0.125 Ω)D．电压表(0～3 V，内阻约为4 kΩ)E．电压表(0～15 V，内阻约为15 kΩ)F．滑动变阻器(0～20 Ω，允许最大电流1 A)G．滑动变阻器(0～2 000 Ω，允许最大电流0.3 A)H．开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用________________(选填仪器前的字母代号)．(2)测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻R x在组成测量电路时，应采用电流表________(选填“外”或“内”)接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏__________(选填“大”或“小”)．(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图所示，则读数为________mm.(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝________．2、在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中：(1)某实验小组用如图甲所示电路对镍铬合金丝和康铜丝进行探究，a、b、c、d是四种金属丝．①实验小组讨论时，某同学对此电路提出异议，他认为，电路中应该串联一个电流表，只有测出各段金属丝的电阻，才能分析电阻与其影响因素的定量关系．你认为需不需要串联电流表？并简单说明理由：______________________________________________.②几根镍铬合金丝和康铜丝的规格如下表所示．电路图中金属丝a、b、c分别为下表中编号为A、B、C的金属丝，则金属丝d应为下表中的____________(用表中编号D、E、F表示)．(2)丝的电阻率．①用毫米刻度尺测量金属丝长度为L＝80.00 cm，用螺旋测微器测金属丝的直径如图乙所示，则金属丝的直径d为____________.②按图丙所示连接好电路，测量金属丝的电阻R.改变滑动变阻器的阻值，获得六组I、U数据描在如图丁所示的坐标系上．由图可求得金属丝的电阻R＝____________Ω，该金属丝的电阻率ρ＝____________Ω·m(结果保留2位有效数字).3、现测定长金属丝的电阻率.(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是mm.(2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻.这段金属丝的电阻Rx约为100 Ω,画出实验电路图,并标明器材代号.电源E (电动势10 V,内阻约为10 Ω)电流表A1(量程0～250 mA,内阻R1=5 Ω)电流表A2(量程0～300 mA,内阻约为5 Ω)滑动变阻器R (最大阻值10 Ω,额定电流2 A)112为I2,则这段金属丝电阻的计算式Rx= .从设计原理看,其测量值与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“相等”).4、某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:(1)螺旋测微器如图1所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动(选填“A”“B”或“C”),直到听到“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.(2)选择电阻丝的(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.(3)如图2甲图中Rx为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入图2乙图实物电路中的正确位置.(4)为测量Rx ,利用图2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1-I1关系图象如图3所示.接着,将电压表改接在a,b两22(5)由此,可求得电阻丝的电阻Rx= Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.5、某兴趣小组测定某种带状卷成卷盘状的导电物质的电阻率，如图甲所示．(1)他们先用螺旋测微器测出带的厚度为d，这种物质表面镀了一层绝缘介质，其厚度不计，用游标卡尺测出带的宽度L、内径D1、外径D2(d≪D2－D1)．其中宽度L的读数如图乙所示，则宽度L＝________ mm.(2)然后用伏安法测这根带的电阻，在带的两端引出两个接线柱，先用欧姆表粗测其电阻约为500 Ω，再将其接入测量电路．在实验室里他们找到了以下实验器材：A．电源E(电动势为4 V，内阻约为0.5 Ω)B．电压表V(量程为15 V，内阻约为5 000 Ω)(量程为300 mA，内阻约为2 Ω)C．电流表A1(量程为250 mA，内阻为2 Ω)D．电流表A2E．滑动变阻器R1(总阻值为10 Ω)F．滑动变阻器R2(总阻值为100 Ω)G．定值电阻R0＝10 ΩH．开关和导线若干①要更好地调节和较为精确地测定其电阻，则以上不必要的器材有________(填器材前面的序号)；②画出实验电路图；③若测出的电阻为R，则其电阻率为ρ＝________(用d、D1、D2、L、R表示)．6、在测定金属电阻率的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30 Ω。
11.3 实验2 金属丝电阻率的测量(教学设计)-2024-2025学年高二物理同步备课系列(人教版
第3节实验2 金属丝电阻率的测量教学设计【提问】测金属丝的长度应选用什么测量工具？测量过程中有何注意事项？测量工具：毫米刻度尺；分度值1mm，可估读到0.1mm；测量思路：测量接入电路的电阻丝有效长度，多测几次求取平均值。
【例】毫米刻度尺的使用。
毫米刻度尺的最小分度值为_____，测量时应精确到_____mm，估读到_____mm。
请读出下图中物块的长度。
【提问】测金属丝的直径应选用什么测量工具？测量过程中有何注意事项？测量思路：测量金属丝的直径d，间接得出金属丝的横截面积。
测量方法：①若选刻度尺，利用累积法测直径；②选螺旋测微器或游标卡尺直接测量直径，在电阻丝的不同位置测量3次，求得直径的平均值。
【提问】怎样测量导体的电阻呢？电路图：【讲述】连接伏安法测电阻的电路时，电表有两种常见的接法，分别是：①电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”。
②电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”。
【提问】因电流表有分压、电压表有分流作用，两种方法测量电阻都有误差，那么，实际应用中该如何选择呢？【提问】当电流表外接时，如图所示，电压表和电流表的示数各是多少？计算得到的电阻表达式是怎样的？与实际值的差别是怎样的？【提问】当电流表内接时，如图所示，电压表和电流表的示数各是多少？计算得到的电阻表达式是怎样的？与实际值的差别是怎样的？【提问】内接法与外接法怎样选择？当R xR A >R VR x（即R x>√R A∙R V）时用内接法。
当R xR A <R VR x（即R x<√R A∙R V）时用外接法。
当R xR A ＝R VR x（即R x＝√R A∙R V）时两种接法均可。
【讲述】“内外接”方法的另一种选择方法——试探法。
如图，按内外接的方式依次连接，观察电流表、电压表示数变化情况。
若伏特表示数有明显变化，即∆II <∆UU，用外接；若安培表示数有明显变化，即∆II >∆UU，用内接。
实验二：测金属丝的电阻率
实验二：测金属丝的电阻率————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验二：测金属丝的电阻率实验电路图：电阻的内外接法选取（由于待测电阻较小，一般选外接法）电阻率的表达式滑动变阻器可以选择限流法，也可以用分压法电压表和电流表的选取和读数螺旋测微器的读数、游标卡尺读数实物图的连接根据电压表和电流表读数计算待测电阻，或者根据U-I图像计算斜率求电阻，再计算电阻率或者长度【典型例题剖析】考点1：实验原理和仪器选择★★[例1]在探究决定导体电阻的因素的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)；电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；电源：E1(电源电压为3 V)；E2(电源电压为12 V)；滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm.(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框中完成电路原理图．电压表最大量程3V，因此电源得选择3V，电流表得选0.6A解析(1)螺旋测微器的读数为：1．5 mm＋27.4×0.01 mm＝1.774 mm.(2)在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流为0.5 A，所以电流表选A1，电源选E1即可．电路原理图如图所示．答案(1)1.774(1.772～1.776均正确)(2)A1E1见解析图[1-1]★★★在“探究决定导体电阻的因素”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，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．(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：A ．电压表0～3 V ，内阻10 kΩB ．电压表0～15 V ，内阻50 kΩC ．电流表0～0.6 A ，内阻0.05 ΩD ．电流表0～3 A ，内阻0.01 ΩE ．滑动变阻器，0～10 ΩF ．滑动变阻器，0～100 Ω①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______________．(填序号) 滑动变阻器F 接入电路会造成电流过小②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．错误1：________________________________________________________________________ 错误2：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (3)若测得金属丝的直径用d 表示，电阻用R 表示，则该金属材料的电阻率ρ＝__________. 答案 (1)0.680 (2)①A C E ②导线连接在滑动变阻器的滑片上 采用了电流表内接法 (3)πRd 24l解析 (1)从螺旋测微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读0.5 mm ，可动刻度上接近第18个刻度线，可以估读0.180 mm ，所以该金属丝直径应为0.5 mm ＋0.180 mm ＝0.680 mm.(2)①由电路图知电源是两节干电池，电动势是3 V ，用3 V 量程的电压表A ；因为电阻丝的电阻大约为 5 Ω，如果把3 V 的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6 A ，因此用量程是0.6 A 的电流表C ；此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，应选10 Ω的滑动变阻器E.(3)由R ＝ρl S 可得：ρ＝πRd 24l.考点2：数据处理及误差分析★★【例2】某同学在一次“探究决定导体电阻的因素”的实验中，用刻度尺测出接入电路部分的金属丝长度为l ＝0.720 m ，用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 Ω)，然后计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A ．直流电源E (输出电压为3 V)B ．电流表A(量程0～0.6 A ，内阻约0.125 Ω)C ．电压表V(量程0～3 V ，内阻3 kΩ)D ．滑动变阻器R 1(最大阻值20 Ω)E ．开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.(2)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图．(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R x ＝4.0 Ω，则这种金属材料的电阻率为________Ω·m(保留两位有效数字)． 答案 (1)0.600 (2)如图所示(3)1.6×10－6解析 (3)由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝πR x d 24l ，将R x ＝4.0 Ω、l ＝0.720 m 、d ＝0.600 mm ＝0.600×10－3m 代入得ρ≈1.6×10－6 Ω·m.[2-1]★★★在“探究决定导体电阻的因素”的实验中，待测金属丝的电阻R x 约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：A ．电压表(量程0～3 V ，内阻约为15 kΩ)B ．电压表(量程0～15 V ，内阻约为75 kΩ)C ．电流表(量程0～3 A ，内阻约为0.2 Ω)D ．电流表(量程0～0.6 A ，内阻约为1 Ω)E ．变阻器R 1(0～100 Ω，0.6 A)F ．变阻器R 2(0～2 000 Ω，0.1 A)G ．电池组E (电动势为3 V ，内阻约为0.3 Ω) H ．开关S ，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有________(填器材前面的序号)． 小电阻外接法(2)为减小实验误差，应选用如图中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图中的实物图用线连接起来．(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm ，螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示，则金属丝的直径为______ mm ，电阻值为______ Ω.答案 (1)ADEGH (2)乙 实物图见解析 (3)0.637(0.636～0.638均可) 2.4解析 (1)由于电源的电动势为3 V ，所以电压表应选A ；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I ＝E R x ＝35A ＝0.6 A ，电流表应选D ；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E ；还要选用电池和开关，导线若干．故应选用的实验器材有A 、D 、E 、G 、H. (2)由于R V R x >R xR A，应采用电流表外接法，应选如图乙所示电路，实物连接如图所示．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.637 mm ，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V ，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A ，被测金属丝的阻值为 R x ＝U x I x ＝1.200.50Ω＝2.4 Ω.考点：仪器的选择（电压表、电流表、滑动变阻器）、内外接法选择、实物图连接、螺旋测微器读数、电压表与电流表的读数【巩固训练】1.【2013 山东】★图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的(选填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为mm。
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。
09实验：测量金属丝的电阻率
09实验：测量金属丝的电阻率(高二物理选修3-1学案)第二章实验:测量金属丝的电阻率一、学习目标1(掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法，滑动变阻器在电路中的两种常用连接方式。
2(学会正确使用螺旋测微器，和掌握螺旋测微器的读数规则。
3(掌握用伏安法测电阻的方法.4(测定金属的电阻率。
二、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。
三、实验原理ll 根据电阻定律公式R=,，只要测量出金属导线的长度和它的直径d，计算出导线的横截S面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R，即可计算出金属导线的电阻率。
四、[实验器材]被测金属导线，直流电源(4V)，电流表(0-0.6A)，电压表(0-3V)，滑动变阻器(50Ω)，电键，导线若干，螺旋测微器，米尺。
五、自主学习1、螺旋测微器(又叫千分尺)是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。
2、伏安法测电阻电路图:(1)外接法 (2)内接法如果是理想情况，即RA?0，Rv??时，两电路测量的数值应该是相同的。
(1) 外接法U侧是Rx两端电压，是准确的，I测是过Rx和总电流，所以偏大。
R测偏小，是由于电压表的分流作用造成的。
实际测的是Rx与Rv的并联值，随Rv?，误差将越小。
(2) 内接法I测是过Rx的电流，是准确的，U测是加在Rx与上总电压，所以偏大。
R测偏大，是由于电流表的分压作用造成的。
3、实验步骤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.将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用最小刻度为毫米的米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，求出平均值 L 依照图3—21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。
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。
实验：测定金属丝的电阻率
一次直径，求出其平均值d.
(2)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效
长度，反复测量三次，求出其平均值l.
(3)连接电路，运用伏安法测定接入电路中金属丝的电
阻
(4)将测得的Rx、l、d值，代入公式
RS L
和S
d2
4
计算电阻率
实验：测定金属丝的电阻率
实验注意： (1)测量直径时，需要在接入电路的金属丝三个不同位 置测量，取平均值 (2)测量金属丝长度，注意测量接入电路的金属丝长度。 即有效长度；并且读数要注意估读； (3)测量金属丝电阻时，注意控制电流不宜太大与通电 时间不宜过长，避免由于温度升高引起电阻率变大
(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图7－4 －5所示．金属丝的直径是________，图7－4－4中图线的 斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量 是________，其数值和单位为________．(保留三位有效数 字)
(2)实验需要进行多次测量取平均值，因此，需要改变金属丝上金属夹 的位置．
某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率， 所用的器材包括：输出电压为3 V的直流稳压电源、电流表、待 测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线 等．
(1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在 金属丝上夹一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动．请根据现 有器材，设计实验电路，并连接电路实物图(图7－4－3所示)．
(3)根据 E＝I(R0＋RA)＋IR，其中 R0 为电阻箱的电阻值，R 为电阻丝 接入电路的阻值．由公式变形得：1I＝R0＋E RA＋RE.所以图线截距为R0＋E RA， 纵轴截距与电动势的乘积代表了电阻箱和电流表的内阻之和．
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实验二：测金属丝的电阻率实验电路图：电阻的内外接法选取（由于待测电阻较小，一般选外接法）电阻率的表达式滑动变阻器可以选择限流法，也可以用分压法电压表和电流表的选取和读数螺旋测微器的读数、游标卡尺读数实物图的连接根据电压表和电流表读数计算待测电阻，或者根据U-I图像计算斜率求电阻，再计算电阻率或者长度【典型例题剖析】考点1：实验原理和仪器选择★★[例1]在探究决定导体电阻的因素的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)；电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；电源：E1(电源电压为3 V)；E2(电源电压为12 V)；滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm.(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框中完成电路原理图．电压表最大量程3V，因此电源得选择3V，电流表得选0.6A解析(1)螺旋测微器的读数为：1．5 mm＋27.4×0.01 mm＝1.774 mm.(2)在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流为0.5 A，所以电流表选A1，电源选E1即可．电路原理图如图所示．答案(1)1.774(1.772～1.776均正确)(2)A1E1见解析图[1-1]★★★在“探究决定导体电阻的因素”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，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．(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：A．电压表0～3 V，内阻10 kΩB．电压表0～15 V，内阻50 kΩC．电流表0～0.6 A，内阻0.05 ΩD ．电流表0～3 A ，内阻0.01 ΩE ．滑动变阻器，0～10 ΩF ．滑动变阻器，0～100 Ω①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______________．(填序号) 滑动变阻器F 接入电路会造成电流过小②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．错误1：________________________________________________________________________ 错误2：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (3)若测得金属丝的直径用d 表示，电阻用R 表示，则该金属材料的电阻率ρ＝__________. 答案 (1)0.680 (2)①A C E ②导线连接在滑动变阻器的滑片上 采用了电流表内接法 (3)πRd 24l解析 (1)从螺旋测微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读0.5 mm ，可动刻度上接近第18个刻度线，可以估读0.180 mm ，所以该金属丝直径应为0.5 mm ＋0.180 mm ＝0.680 mm.(2)①由电路图知电源是两节干电池，电动势是3 V ，用3 V 量程的电压表A ；因为电阻丝的电阻大约为 5 Ω，如果把3 V 的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6 A ，因此用量程是0.6 A 的电流表C ；此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，应选10 Ω的滑动变阻器E.(3)由R ＝ρl S 可得：ρ＝πRd 24l.考点2：数据处理及误差分析★★【例2】某同学在一次“探究决定导体电阻的因素”的实验中，用刻度尺测出接入电路部分的金属丝长度为l ＝0.720 m ，用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 Ω)，然后计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A ．直流电源E (输出电压为3 V)B ．电流表A(量程0～0.6 A ，内阻约0.125 Ω)C ．电压表V(量程0～3 V ，内阻3 kΩ)D ．滑动变阻器R 1(最大阻值20 Ω)E ．开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.(2)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图．(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R x ＝4.0 Ω，则这种金属材料的电阻率为________Ω·m(保留两位有效数字)． 答案 (1)0.600 (2)如图所示(3)1.6×10－6解析 (3)由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝πR x d 24l，将R x ＝4.0 Ω、l ＝0.720 m 、d ＝0.600 mm ＝0.600×10－3m代入得ρ≈1.6×10－6 Ω·m.[2-1]★★★在“探究决定导体电阻的因素”的实验中，待测金属丝的电阻R x约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：A．电压表(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)B．电压表(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)C．电流表(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)E．变阻器R1(0～100 Ω，0.6 A)F．变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)H．开关S，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有________(填器材前面的序号)．小电阻外接法(2)为减小实验误差，应选用如图中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图中的实物图用线连接起来．(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示，则金属丝的直径为______ mm，电阻值为______ Ω.答案 (1)ADEGH (2)乙 实物图见解析 (3)0.637(0.636～0.638均可) 2.4解析 (1)由于电源的电动势为3 V ，所以电压表应选A ；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I ＝E R x ＝35A ＝0.6 A ，电流表应选D ；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E ；还要选用电池和开关，导线若干．故应选用的实验器材有A 、D 、E 、G 、H. (2)由于R V R x >R xR A，应采用电流表外接法，应选如图乙所示电路，实物连接如图所示．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.637 mm ，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V ，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A ，被测金属丝的阻值为 R x ＝U x I x ＝1.200.50Ω＝2.4 Ω.考点：仪器的选择（电压表、电流表、滑动变阻器）、内外接法选择、实物图连接、螺旋测微器读数、电压表与电流表的读数【巩固训练】1.【2013 山东】★图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的(选填“A ”“B ”或“C ”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为 mm 。
【A ；d=11mm+0.05mm ×6=11.30mm 】2.★在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm 。
【0.617mm 】3.【2012 山东】★用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_______mm 。
【1.773】4. 【2014 海南】★★现有一合金制成的圆柱体，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。
螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a ）和图（b ）所示。
由上图读得圆柱体的直径为mm ，长度为cm.【1.843mm;4.240cm 】（化单位的时候注意有效数字）5.【2014 海南】★★现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻， 若流经圆柱体的电流为I ，圆柱体两端之间的电压为U ，圆柱体的直径和长度分别为D 、L ，测得D 、L 、I 、U 表示的电阻率的关系式为ρ=。
202530356.【2012 山东】★★在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x（阻值约4Ω，额定电流约0.5Ａ）；电压表：V（量程3V，内阻约3KΩ）；电流表：A1（量程0.6 A，内阻约0.2Ω）；A２（量程3 A，内阻约0.05Ω）；电源：E1（电动势3 V，内阻不计）；E２（电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。
若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选______（均填器材代号），在虚线框内（见答题卡）完成电路原理图。
【分析】：电压表的量程最大为3V，因此电源选择E1；通过电阻的额定电流为0.5A，因此，电流表选A1；除此之外，还得判断电流表的内外接（看电阻之比）答案：A1E1电路图如图考点：仪器的选取（电流表、电源）、电路原理图7.★★在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量3次,求出其平均值L;其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为cm。
用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d;其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为mm。
（2）采用图丙所示的电路测量金属丝的电阻,则金属丝电阻的测量值比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。
最后由公式ρ=计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)。
考点：电流表外接法、误差分析、刻度尺读数、螺旋测微器读数、电阻率表达式8.【2012 广东】★★某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图甲和图乙所示,长度为cm,直径为mm。
（2）按图丙连接电路后,实验操作如下：①将滑动变阻器R1的阻值置于最(选填“大”或“小”)处;将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;②将电阻箱R2的阻值调至最(选填“大”或“小”),将S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω;③由此可知,圆柱体的电阻为Ω。