《测量金属丝的电阻率》的实验报告
测定金属丝的电阻率实验报告
测定金属丝的电阻率实验报告第十节实验:测定金属丝的电阻率【基础知识训练】1,在做测定金属丝的电阻率的实验时,下列说法正确的有( )应该用游标卡尺测量金属丝的长度,这样精确度高些.应该用螺旋测微器(千分尺)测量其直径.用多用表的欧姆挡测量其电阻,这样方便.测量时,通电时间不宜过长,电流不宜过大,以免金属丝明显升温,造成电阻率变化.2,为了提高电阻率的测量精度,下列措施那些是必须的( )①导线长度L用米尺测三次求平均值②测量电阻时,采用电流表内接法③实验时,电路中的电流要足够大④用千分尺测直径时,应在三个不同位置测量,再求平均值A,①② B,②③ C,①④ D,②④3,要测定金属丝的电阻率,必须直接测出的物理量是( )①金属丝的电阻②金属丝的长度③金属丝的直径④流过金属丝的电流强度⑤金属丝两端的电压A,①②③④ B,②③④⑤ C,①③④⑤ D,①②③⑤4,在下列测定金属丝的电阻率的几个步骤中,错误的是( )①先测出金属丝的长度,再将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直②根据待测金属丝的阻值,选择仪器和电路③接电路时,应先断开电键④不断增大滑动变阻器连入电路中的电阻值⑤将记录的数据填入设计的表格内,计算出电流和电压的平均值,再求出电阻A,①②④ B,①③④ C,②③⑤ D,①④⑤5,用如图14-10-1所示的电路测量金属丝的电阻,尽管仪器完好无损,实验操作也完全正确,但发现测得的电阻值比真实值小了近一半,这是因为( )金属丝的电阻值接近电压表的内阻.金属丝的电阻值远大于电压表的内阻.电流表的内阻太大.没有进行多次测量然后取平均值.【能力技巧训练】6,螺旋测微器的精密螺距是 mm,可动刻度上的旋钮和测微杆紧固在一起,旋钮每转一周,可动刻度恰好转过等分,此时测微螺干就前进或后退 mm.可动刻度每转过一等分,测微螺干移动的距离为 mm,用它测量长度可以精确到 mm.用它来测量直径约几毫米的金属丝的直径时,其有效数字是位.如图14-10-2所示螺旋测微器的示数为 .7,在测定金属的电阻率的实验中,按实验要求测出了所需测量的物理量,则计算电阻率的公式是 ,在需要测出的物理量中,对实验结果的准确性影响最大的是的测量.8,在测定金属的电阻率实验中,请在下面的虚线框中画出测量的电路图,并根据你所画电路图连接实物图.(图14-10-3所示)【探究创新训练】9,为测定一根长约20.0cm,横截面直径为0.220mm的某种金属丝的电阻率(其值约为1×10-6Ωm),现有以下器材可供选择:直流电源(电源电压为15V)电流表(量程为0~200μA,内阻约为3.7KΩ)电流表(量程为0~20mA,内阻约为40Ω)电流表(量程为0~2 A,内阻约为0.4Ω)电压表(量程为0~12VA,内阻约为40KΩ)电压表(量程为0~15V,内阻约为50KΩ)滑动变阻器(阻值0~10Ω,额定电流1A) 滑动变阻器(阻值0~1KΩ,额定电流0.1A)。
测金属丝电阻率实验
3.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
内接法 电阻测 量值 适用条 件 口 诀
R测 U测 I测 R测
外接法
U测 I测 RxRV Rx Rx RV
热点2
实验数据的分析与处理
【例证2】(2014·山东高考)实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导 线,某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面 积为1.0mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω ·m,再利用图甲所示电路测 出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。
可供使用的器材有:
③实验试探法:按如图所示接好电路,让电压表一个接线柱P先后与a、
b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化
不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电
压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。
4.电阻率的测定原理:
(1)把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻,Rx=
Im 0.6
故滑动变阻器应选择R2;在电路中滑动变阻器为限流接法 ,闭合开关 之前,其阻值应置于最大值处,即a处。
(2)电路连接如图所示 (3)电压表的读数为2.30V。 (4)被测电阻的测量值为Rx= U -R0,Rx=ρ l ,
I S
代入数据,解得导线的实际长度为l=94m。 答案:(1)R2 a (2)见解析 (3)2.30 (4)94
(3)如何选择电流表的内外接法?
提示:Rx< R V R A 时,用电流表外接法;
Rx> R V R A 时,用电流表内接法。
电阻率实验报告
一、实验目的1. 理解电阻率的定义及其在材料科学中的应用。
2. 掌握电阻率测量的基本原理和方法。
3. 通过实验验证电阻率与材料性质之间的关系。
二、实验原理电阻率(ρ)是衡量材料导电性能的重要参数,其定义为单位长度、单位截面积的导体电阻。
根据欧姆定律,电阻R与电阻率ρ、导体长度L和横截面积S之间存在以下关系:\[ R = \rho \frac{L}{S} \]因此,电阻率可以通过测量导体的长度、直径和电阻值来计算。
实验中,我们将使用双臂电桥测量金属丝的电阻,并据此计算其电阻率。
三、实验仪器与材料1. 金属丝(材料:铜,直径:1mm)2. 双臂电桥3. 数字万用表4. 精密测量尺5. 电路连接线6. 导线连接夹四、实验步骤1. 准备实验器材,将金属丝固定在实验台上。
2. 使用精密测量尺测量金属丝的长度L(精确到0.01cm)。
3. 使用数字万用表测量金属丝的电阻R(精确到0.01Ω)。
4. 使用精密测量尺测量金属丝的直径d(精确到0.001mm),然后计算横截面积S (S = π(d/2)^2)。
5. 根据公式\[ \rho = \frac{R \cdot S}{L} \]计算金属丝的电阻率ρ。
五、实验数据与结果| 金属丝长度L (cm) | 金属丝直径d (mm) | 金属丝电阻R (Ω) | 横截面积S (mm²) | 电阻率ρ (Ω·m) ||------------------|------------------|------------------|------------------|----------------|| 10.00 | 1.000 | 0.100 | 0.785 | 7.85 × 10^-6 |六、实验分析与讨论根据实验数据,金属丝的电阻率为7.85 × 10^-6 Ω·m。
该值与铜的标准电阻率(约为1.68 × 10^-8 Ω·m)存在较大差异,可能是由于以下原因:1. 金属丝长度和直径的测量误差;2. 金属丝表面氧化层或杂质的影响;3. 测量仪器的精度限制。
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。
实验一测定金属的电阻率
2.测定金属的电阻率 (1)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 的待测导线长度,测量时应将导线拉直,反复测量三次 ,求其平均值.。 (2).测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量, 求其平均值. (3)本实验中被测金属丝的电阻值较小,故应采用电流 表外接法。
【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.会用伏安法测电阻,并能测定金属的电 阻率。
(3)读数方法:
①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读 出,不足半毫米部分由可动刻度读出 , 可 由 可动 刻度零刻线与轴线的位置关系判断:零刻度在下 则已经露出。 ②如图所示,固定刻度示数为 2.0 mm,而从可动刻度上读的 示数为15.0,最后的读数为 2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm。
0.011~0.014间的数据
【解析】(1)滑动变阻器是分压作用,为 保护仪表,开始滑片P置于D端,电流表外 接法测Rx阻值时,K1应置于1位置。
(2)由Rx=L/S得,=RxS/L =(3500×20×10-4)/(20×10-2)·m=35 ·m。
因为Rx=3 500 ,这一阻值远大于电流 表内阻,而与电压表内阻较接近,所以选 用电流表内接法误差较小,测量较准确, 曲线1对应的较准确,所以曲线1对应内接 法。由曲线1可得此时溶液浓度约为0.012%。
图16
②按照实验要求,多用电表已选择“直流电压 2.5 V”挡作为电压表 使用,请依据图 16 将图 17 所示的实验电路中的实物图用笔画线代替导 线将欠缺的两处补完整; ③图 18 是该实验小组用测得的数值描绘出的图象,其斜率表示的是 ____B____(填选项). A.导线圈的电阻 B.导线圈的电阻与 R0 阻值之和
实验测量电阻测定金属丝的电阻率
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与展望
01
实验目的
掌握电阻率的测量方法
01
电阻率是描述导体材料导电性能 的重要参数,通过实验测量电阻 ,可以掌握电阻率的测量方法。
02
实验中需要使用电学测量仪器, 如伏安表、恒流电源等,通过测 量金属丝在不同温度下的电阻值 ,计算出电阻率。
用于测量金属丝中的电流和电 压。
导线
连接各个实验器材,形成完整 的电路。
搭建实验电路
将电源、电流表、电压表、滑动变阻 器和金属丝依次串联起来,形成一个 闭合的电路。
确保连接牢固,避免出现接触不良或 短路的情况。
进行实验测量
将滑动变阻器调节到最小值,逐渐增大金属丝中的电流和 电压,观察电流表和电压表的读数变化。
在不同的电流和电压下,分别记录电流表和电压表的读数 。
数据记录与整理
将实验过程中测量的电流和电压 值记录在表格中。
根据测量的数据,计算金属丝在 不同电流和电压下的电阻值。
分析实验数据,绘制电阻与电流、 电压的关系图,并求出金属丝的
电阻率。
04
实验结果分析
数据处理与图表绘制
数据处理
将实验测得的数据进行整理、计算和校准,得出金属丝的电阻率。
对未来研究的展望
深入研究电阻率的影响因素
我们可以进一步研究不同温度、压力、金属种类等因 素对电阻率的影响,以更深入地理解电阻率的本质。
探索新型测量方法
随着科技的发展,可能会有更精确、更简便的测量方 法出现,我们可以积极探索并应用这些新方法。
THANKS
感谢观看
实验体会
实验过程中,我们感受到了理论与实践相结合的重要性,提高了动手能力和解决问题的能力。
实验:金属丝电阻率的测量
高中物理
高中物理
实验器材
电流表A1:0~0.6 A量程,内阻约为0.125 Ω; 电流表A2:0~3 A量程,内阻约为0.025 Ω; 电压表V1:0~3 V量程,内阻约为3 kΩ; 电压表V2:0~15 V量程,内阻约为15 kΩ; 电源电压约为3 V,滑动变阻器最大值5 Ω; 待测金属丝的总电阻约为10 Ω; 一个开关和若干导线; 测量长度的工具:毫米刻度尺、游标卡尺和螺旋测微 器
2
3 平均值
d/mm 0.395 0.396 0.399 0.397
高中物理
进行实验与收集证据
(4)测量电阻丝的电阻R 1 2 345 6
电压/V 0.45 0.70 1.09 1.40 1.74 2.19 电流/A 0.06 0.10 0.15 0.20 0.25 0.32
高中物理
(4)请在纸上画出实验电路图,指出电流表和电压 表的正负接线柱,说明滑动变阻器的滑片应该放在 哪端。
- V+ Rx
-A+
ab
K
滑片在a端
进行实验与收集证据
(1)根据原理图连接实物图
高中物理
进行实验与收集证据
(2)测量电阻丝的有效长度l
高中物理
1
2
3 平均值
l/cm 56.50 56.45 56.46 56.47
I 0.50 ρ = πd 2 R =1.3×10-6 Ω·m
4l 答:该金属丝的电阻率是1.3×10-6 Ω·m
高中物理
高中物理
设计实验方案
2. 电阻丝电阻的测量 电流表内接法
V
A Rx
电流表外接法
V
A Rx
高中物理
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。
物理实验报告(测定金属的电阻率)
实验名称:测定金属的电阻率[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.[实验原理]由电阻定律lIUd l S R 42πρ==可知,只要测出金属导线的长度l ,横截面积S 和对应导线长度的电压U 和电流I ,便可以求出制成导线的金属材料的电阻率ρ。
长度l 用刻度尺测量.横截面积S 由导线的直径d 算出,导线的直径d 需要由螺旋测微器(千分尺)来测量,电压U 和电流I 分别用电压表和电流表测出。
[实验器材] 某种金属材料制成的电阻丝,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.[实验步骤]1. 用螺旋测微器在接入电路部分的被测金属导线上的三个不同位置各测量一次导线的直径,结果记在表格内,求出其平均值d 。
2. 按原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
3. 用刻度尺准确测量接入电路中的金属导线的有效长度l ,结果记入表格内。
4. 用伏安法测金属导线对应长度的电压U 和电流I 。
5. 重复上述实验三次,并将数据记入表格。
6. 拆去实验电路,整理好实验器材.[实验数据记录][数据处理]求对应长度的电阻率计算表达式推导:根据金属导线的横截面积2241)2(d d S ππ==和电阻IUR = 得:金属的电阻率m lIUd l S R ⋅Ω==⋅=________42πρ [结论]金属的电阻率是__________m ⋅Ω. [误差分析][实验要点]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外接法.2.测量导线的直径时,应将导线拉直平放在螺旋测微器的测砧上,使螺旋杆的顶部和测砧上的导线成线接触,而不是点接触;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,测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两极并入点间的部分待测导线的长度,长度测量应准确到毫米.4.用伏安法测电阻时,电流不宜太大,通电时间不宜太长.当我们要测量时才合上开关,测量后即断开开关.5.闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻最大的位置.6.为准确求出R平均值,可采用I-U图象法求电阻.。
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。
高中物理必修三恒定电流科学测量金属丝的电阻率试验课试验报告精品课程设计
科学测量:金属丝的电阻率(精品课程设计)一、教学内容(一)、核心知识点:1、刻度尺、螺旋测微器的使用和读数;2、伏安法测试电阻(内接法外接法)3、电阻定律4、测量金属丝的电阻率(二)、知识、技能、能力、思想方法本节为学生分组的实验课,通过实验能反映学生对电学基础知识及实验的基本技能的掌握情况.如常用电学仪器的使用及其读数、实物电路的连接及动手操作的能力;毫米刻度尺的读数;螺旋测微器的正确使用及其读数;通过实验培养学生掌握基本的实验操作和严谨科学的实验态度.(三)、教学重点难点(1)测定金属电阻率的原理;(2)伏安法测试电阻.(3)根据原理图连接电路(4)实验操作注意事项(5)实验数据的处理(6)实验误差分析二、学业要求学业要求1:科学探究素养提升1、能提出并准确表述在实验中可能遇到的物理问题。
2、能在他人指导下制订实验方案。
3、能选用电流表和电压表进行实验。
4、能考虑实验中的安全问题。
5、能分析实验数据,测得金属丝的电阻率。
6、能撰写完整的实验报告,在报告中能呈现设计的实验方案、实验步骤、实验表格,以及数据分析过程和实验结论。
7、能进行反思与交流。
8、注意提升实验设计能力、实验器材的选用能力和误差分析能力。
学业要求2:科学态度与责任 1、能认识物理测量的精度依赖于实验器材。
2、测量是有误差的。
3、有主动应用科学知识帮助他人解决问题的意识。
4、能体会电能的使用对人类生活和社会发展的影响。
三、课程设计科学测量:金属丝的电阻率第一课时:实验准备第二课时:分组实验第三课时:实验报告科学测量:金属丝的电阻率(共3课时)第一课时:实验准备1、伏安法测电阻(内接法外接法)2、测量金属丝电阻率的实验原理(电阻定律、欧姆定律)3、滑动电阻器的分压、限流两种连接方法。
4、毫米刻度尺、螺旋测微器的读数(复习)5、电压表、电流表的读数科学测量:金属丝的电阻率(共3课时)第二课时:分组实验1、讲授实验原理(电路图)2、需要测量的物理量,测量仪器选择及操作规范2、电学实验操作规范(连接电路)3、实验操作过程中必须注意的问题。
金属电阻测量实验报告
一、实验目的1. 掌握伏安法测量电阻的原理和方法;2. 学会使用万用表测量电阻;3. 测量金属丝的电阻,并计算其电阻率。
二、实验原理1. 伏安法测量电阻:通过测量金属丝两端的电压和通过金属丝的电流,根据欧姆定律(R=V/I)计算出电阻值。
2. 电阻率计算:根据电阻定律公式(ρ=R×A/L),其中ρ为电阻率,R为电阻值,A为金属丝横截面积,L为金属丝长度。
三、实验仪器与材料1. 金属丝:选用不同材质和长度的金属丝,如铜、铝等;2. 伏特计:用于测量金属丝两端的电压;3. 安培计:用于测量通过金属丝的电流;4. 万用表:用于测量金属丝的电阻;5. 滑动变阻器:用于调节电路中的电流;6. 电源:提供稳定的电压;7. 导线:连接电路元件;8. 测量工具:如尺子、游标卡尺等,用于测量金属丝的长度和横截面积。
四、实验步骤1. 准备实验电路,将金属丝、伏特计、安培计、滑动变阻器、电源等连接好;2. 将金属丝的一端接入电路,另一端接入伏特计和安培计;3. 调节滑动变阻器,使电流逐渐增大,记录下不同电流值下的电压值;4. 根据记录的电压和电流值,计算出金属丝在不同电流值下的电阻值;5. 用万用表测量金属丝的电阻,与计算得到的电阻值进行比较;6. 测量金属丝的长度和横截面积,根据电阻定律公式计算金属丝的电阻率;7. 更换不同材质和长度的金属丝,重复以上步骤,比较不同金属丝的电阻率。
五、实验数据与结果1. 金属丝1(材质:铜,长度:10cm,横截面积:1mm²):- 电流值:I1、I2、I3、I4、I5(单位:A)- 电压值:V1、V2、V3、V4、V5(单位:V)- 计算得到的电阻值:R1、R2、R3、R4、R5(单位:Ω)- 万用表测得的电阻值:R6(单位:Ω)- 电阻率:ρ1(单位:Ω·m)2. 金属丝2(材质:铝,长度:10cm,横截面积:1mm²):- 电流值:I1、I2、I3、I4、I5(单位:A)- 电压值:V1、V2、V3、V4、V5(单位:V)- 计算得到的电阻值:R1、R2、R3、R4、R5(单位:Ω)- 万用表测得的电阻值:R6(单位:Ω)- 电阻率:ρ2(单位:Ω·m)六、实验结果分析1. 对比金属丝1和金属丝2的电阻率,分析不同材质对电阻率的影响;2. 分析实验误差,如测量工具的精度、环境温度等对实验结果的影响;3. 对比计算得到的电阻率和万用表测得的电阻值,分析实验方法的准确性。
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。
金属丝测电阻率实验报告
一、实验目的1. 了解金属丝电阻率的测量原理和方法;2. 通过实验,掌握金属丝电阻率的测量步骤和数据处理方法;3. 培养学生实验操作技能,提高实验数据的处理和分析能力。
二、实验原理金属丝电阻率的测量基于电阻定律公式:R = ρL/S,其中R为电阻,ρ为电阻率,L为金属丝的长度,S为金属丝的横截面积。
通过测量金属丝的长度、直径和电阻,可以计算出金属丝的电阻率。
三、实验仪器1. 金属丝(待测)2. 直尺(测量金属丝长度)3. 游标卡尺(测量金属丝直径)4. 电流表(测量电路中的电流)5. 电压表(测量电路中的电压)6. 滑动变阻器(调节电路中的电流)7. 电源(提供电路中的电压)8. 开关(控制电路的通断)9. 导线(连接电路)四、实验步骤1. 将金属丝固定在直尺上,用直尺测量金属丝的长度L,记录数据;2. 用游标卡尺测量金属丝的直径d,记录数据;3. 将金属丝接入电路中,连接电源、电流表、电压表、滑动变阻器和开关;4. 调节滑动变阻器,使电路中的电流达到一定值,记录电流表的读数I;5. 用电压表测量金属丝两端的电压U,记录数据;6. 根据测量数据,计算金属丝的电阻R = U/I;7. 计算金属丝的横截面积S = π(d/2)^2;8. 根据电阻定律公式,计算金属丝的电阻率ρ = R S / L。
五、实验数据及处理实验数据如下:| 长度L (m) | 直径d (mm) | 电流I (A) | 电压U (V) | 电阻R (Ω) || ---------- | ---------- | --------- | --------- | ---------- || 0.3 | 1.5 | 0.2 | 0.6 | 3 |根据实验数据,计算金属丝的电阻率:ρ = R S / L = 3 π(1.5/2)^2 / 0.3 = 3.14 Ω·m六、实验结果分析通过实验,我们测量了金属丝的电阻率,得到的结果为3.14 Ω·m。
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。
实验测量电阻测定金属丝的电阻率
第三节 实验(1):测量电阻 测定金属丝的电阻率
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毕业论文答辩
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方法探究突破
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核心理解深化
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◎构建能力大厦的奠基石◎
滑动变阻器的选择
一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的电阻,在0.1~0.5倍之间为好。即阻值小些,以获得较大的电流输出
一般选用滑动变阻器的全电阻和用电器的电阻相差不多或大几倍,在2~5倍为好,这样既便于调节用电器两端电压,变化范围又比较大。若过大,则不能有效地控制电流;过小,则控制电流不平稳,会造成电流值跳跃太大
mA,则下面对于Rx的叙述正确的是( )。
答案: BCD
01.
采用甲图误差较小,Rx的测量值为725 Ω
02.
采用乙图误差较小,Rx的测量值为1 000 Ω
03.
Rx的真实值应在725~1 000 Ω之间
04.
若电源内阻不计,可知Rx的真实值为975 Ω
解析:电压表读数差别不大,说明电流表分压作用小,即电流表内阻较小,所以用乙图测量误差小,测量值Rx= =1 000 Ω,采用甲图的测量值Rx= =750 Ω,Rx的真实值应在725~1 000 Ω之间,若电源内阻不计,由闭合电路欧姆定律
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。
读数时估算到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
(2)螺旋测微器的原理
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
测定金属丝的电阻率
为了较准确地测量电阻阻值,根据器材的规格和实验要求,在本题的 实物图上连线。
思路点拨:(1)怎样比较Rx、RA、RV,以确定测量电路的接法? (2)滑动变阻器能否用限流接法,为什么?
解析:本题的电路选择有两种:一是滑动变阻器两种电路的选择;二是 伏安法两种电路的选择。
若采用限流电路,由题给条件,电路中干路最小电流为I干min =
(2)临界值计算法
Rx< RVRA时,用电流表外接法;小外偏小
Rx>RVRA 时,用电流表内接法. 大内偏大
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.
4.电路经检查确认无误后,闭合电键 S,改变 滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流值
(2)第二种是用 U—I 图线的斜率求出.
代入电2.阻计率算计电算阻公率式:ρ将=记R录xSl 的=数π4dl据2IU.Rx、l、d 的值, 【误差分析】
1.金属丝直径、长度测量带来误差.
2.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=ρSl 知 ρ 测<ρ 真.
4.000+0.088=4.088 mm
毫米刻度尺
毫米刻度尺的最小分度值为 1mm , 测量时 应精确到 1 mm,估读到 0.1 mm.
【64.8mm】
素能提升
一、选择题(1 单选题,2 双选题)
1.在“测定金属丝电阻率”的实验中,由 ρ=π4dI2lU 可知,对实验结果的准确性影响最大的是
A.导线直径 d 的测量 C.电流 I 的测量
3.通电电流过大、时间过长差.
【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.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.
实验十一 测量金属丝的电阻率
实验十一测量金属丝的电阻率1.实验原理(如图1所示)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。
图12.实验器材被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),滑动变阻器(0~50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺。
3.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。
1.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的值代入电阻率计算公式ρ=R x Sl=πd2U4lI。
2.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。
3.注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法。
(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、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路,然后再把电压表并联在被测金属丝的两端。
(3)测量被测金属丝的有效长度,是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度,测量时应将金属丝拉直,反复测量三次,求其平均值。
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《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
l
ρ
R
=,得: l
R 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
d/m U/V I/A R/Ωρ/Ω·m 第一次测量 2.80×10-4 5.00×10-17.8×10-2 6.41 1.97×10-7第二次测量 2.78×10-48.00×10-1 1.18×10-1 6.78 2.06×10-7第三次测量 2.82×10-4 1.00 1.46×10-1 6.84 2.18×10-7
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。