《测定金属的电阻率》物理实验报告
测定金属的电阻率实验报告
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测定金属的电阻率实验报告高二物理实验报告实验题目:测定金属的电阻率班级姓名小组年月日实(1)练习使用各种仪器。
验 (2)学习用测金属丝的电阻。
目(3)测定金属的电阻率。
的实验干电池两节(或学生电源)、电流表(0,0.6A)、电压表(0,3V)、滑动变器压器、开关、导线、、、金属丝材1实验准备(1) 螺旋测微器内部测微螺杆的螺距是0.5mm,则圆周上的点转一周,螺杆前进或后退 mm(将大圆周分成50等分,则圆周上的点转过一等份,螺杆前进或后退 mm。
固定刻度的最小分度对应螺距,即 mm,活动刻度的最小分度对应螺距的1/50,即 mm。
.(2)电阻的测量:由部分电路欧姆定律得,R= ,只要测出在电压U下通过导体的电流I,就可算出导体的电阻。
实(3)电阻率的测量:由电阻定律的,= ,可见,在电阻已经测定的验条件下,只要测出导体的长度L、横截面积S,即可算出某温度时步的电阻率,。
骤(4)本实验的电路图:2实验操作(1) 打开开关,将实验器材连接成实验电路。
(2) 闭合开关,调节,使电流表和电压表有合适的示数,读出并记下这组数据。
(3) 改变滑动变阻器的滑键位置,重复进行实验,,并记录在表格中。
(4) 用测出金属丝接入电路中的长度L,用在不同位置测出金属丝的直径d各三次求平均值。
3数据处理1..导线长度L= cm= m2..直径和截面积截面积S D/mmD/m(单位换算)直径平均值平均值 U/VI/AR3.电阻4.计算金属丝的电阻率实验金属丝的电阻率为结论(1)由于电表内阻的影响,使测量结果偏。
误差(2)产生误差的其他来源还有分。
析(1)练习使用各种仪器。
实验 (2)学习用测金属丝的电阻。
目的 (3)测定金属的电阻率。
实验干电池两节(或学生电源)、电流表(0,0.6A)、电压表(0,3V)、滑动变压器、开器材关、导线、毫米刻度尺、螺旋测微器、金属丝1实验准备(1) 螺旋测微器内部测微螺杆的螺距是0.5mm,则圆周上的点转一周,螺杆前进或后退 mm(将大圆周分成50等分,则圆周上的点转过一等份,螺杆前进或后退 mm。
高考物理实验-测定金属电阻率
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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。
测定金属的电阻率
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实验名称
测定金属的电阻率
实验人
1
2
指导老师
实验时间
一、实验目的:学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ阻率。
二、实验原理:用刻度尺测一段金属导线的长度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,根据电阻定律,金属的电阻率ρ=RS/L=πd2R/4L
三、实验器材:
①金属丝②千分尺③安培表(规格A)④伏特表(规格V)⑤(3伏)电源
六、试验误差分析:1、测量及读数误差。
2、计算误差。
(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d、L、U、I记下来。
五、实验数据及处理:
测量次数
L/m
d/m
I/A
U/V
R/Ω
电阻率
1
2
3
平均值
导线的横截面积S=(公式)=(代入数据)=
所测金属的电阻率ρ=(公式)=(代入数据)=Ωm
实验结论:
⑥(20Ω)滑动变阻器⑦电键一个⑧导线几根
四、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=πd2/4.
(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。
(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并将滑动变阻器的阻值调到最大。
实验一测定金属的电阻率
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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
实验七 测定金属的电阻率
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实验七 测定金属的电阻率【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.1. 螺旋测微器:又叫千分尺。
读数:测量值(毫米)=固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(毫米)。
如图所示,固定刻度示数为2.0 mm ,不足半毫米;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. 使用螺旋测微器读数时,以毫米为单位,有三位小数。
2.游标卡尺:(1)构造: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.(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 。
【实验原理】1.欧姆定律:R =U I,用电压表测定电阻两端的电压U ,用电流表测定流过电阻的电流I . 2.电阻定律:根据R x =U I 计算金属丝的电阻R x ,然后用游标卡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R x =ρl /S ,得出计算金属丝电阻率的公式ρ=R x S l =πd 2U 4lI3.电路选择按图接好电路,让电压表一根接线柱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.【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.2.按图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路.3.用游标卡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,填入记录表格内,断开电键S ,求出导线电阻R X 的平均值.5.数据处理:(1)在求R x 的平均值时可用两种方法:第一种是用R x =U I 算出各次的数值,再取平均值;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 、d 的值,代入电阻率计算公式ρ=R x S l =πd 2U 4lI .【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=ρl S,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.【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,故须采用电流表外接法.3.电键S 闭合前,滑动变阻器的阻值要调至最大.4.电流不宜太大(电流表用0~ 0.6 A 量程),通电时间不宜太长,以免金属丝温度升高,导致电阻率在实验过程中变大.【例题】某同学测量阻值约为25 k Ω的电阻Rx ,现备有下列器材:A. 电流表(量程100 μA ,内阻约2 k Ω);B. 电流表(量程500 μA ,内阻约300 Ω);C. 电压表(量程15 V ,内阻约100 k Ω);D. 电压表(量程50 V ,内阻约500 k Ω);E. 直流电源(20 V ,允许最大电流1 A);F. 滑动变阻器(最大阻值1 k Ω,额定功率1 W);G. 开关和导线若干.(1)电流表应选________,电压表应选________.(2)该同学正确选择仪器后连接了如图所示电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:①___________________________ ____________;②_____________________________________________________________________.解析:根据电源电动势先选择电压表,再根据电路中的最大电流选择电流表,根据电流表、电压表的内阻选择电流表内接法实验电路,为尽量减小实验误差,测量多组数据便于利用作图法处理数据,且滑动变阻器内阻远小于待测电阻,故采用分压式接法.答案:(1)B C'(2)①电流表应采用内接的方法'②滑动变阻器应采用分压式接法。
测定金属的电阻率
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拓展训练
有一根圆台状匀质合金棒如图所示, 有一根圆台状匀质合金棒如图所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒 长度L和两底面直径 和两底面直径d、 有关 他进行了如下实验: 有关。 的电阻率ρ、长度 和两底面直径 、D有关。他进行了如下实验: (1)测量该合金棒电阻的实物电路如图所示 相关器材的参数已在图中标出 。 测量该合金棒电阻的实物电路如图所示(相关器材的参数已在图中标出 测量该合金棒电阻的实物电路如图所示 相关器材的参数已在图中标出)。 该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是______。 该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是 ⑥ 。 (用标注在导线旁的数字表示 用标注在导线旁的数字表示) 用标注在导线旁的数字表示 (2)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻 改正电路后, 改正电路后 通过实验测得合金棒的电阻R=6.72 Ω。根据电阻定律计算 长为L、直径分别为d和 的圆柱状合金棒的电阻分别为 的圆柱状合金棒的电阻分别为R 电阻率为ρ、长为 、直径分别为 和D的圆柱状合金棒的电阻分别为 d= 13.3 Ω、RD=3.38 Ω。他发现:在误差允许范围内,电阻 满足 2=Rd·RD, 他发现:在误差允许范围内,电阻R满足 满足R 由此推断该圆台状合金棒的电阻R=____________。 用 表示) 由此推断该圆台状合金棒的电阻 4ρL/(πdD) 。(用ρ、L、d、D表示 、 、 表示 π
例2、如图为用伏安法测量一个定值电阻丝阻值的实验所需 的器材实物图, 的器材实物图,器材规格如下:
100Ω ①待测电阻丝Rx(约100Ω). 待测电阻丝R ②直流毫安表(量程0~10mA,内阻50Ω). 直流毫安表(量程0 10mA,内阻50Ω 内阻50 ③直流电压表(量程0~3A,内阻5kΩ). 直流电压表(量程0 3A,内阻5kΩ 内阻5k ④直流电源(输出电压4V,内阻可不计). 直流电源(输出电压4V,内阻可不计). 4V ⑤滑动变阻器(阻值范围0~15,允许最大电流1A) 滑动变阻器(阻值范围0 15,允许最大电流1A) ⑥开关一个,导线若干. 开关一个,
测定金属的电阻率实验
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(1)金属丝的长度 l =_____cm=______m;
实验次数 1 2 3
ห้องสมุดไป่ตู้
长度l/cm
长度平均 l /cm
直径d/mm 直径平均 d /mm 横截面积S/mm2
(2)金属丝的横截面积S=________mm2=________m2。
(3)金属丝的电阻 R =__________Ω。
实验次数
电压U/V
这是我工作的学校,现在也是母亲没有预计的旅店了。母亲常说,无事莫如三堂。三堂,就是学堂、庙堂、祠堂。年初,我连哄带骗、好说歹说,让母亲离开了她空巢的老家。短短几天,母亲便意兴萧索了。我知道,离巢的老人比老人空巢更加无助、冷清和落寞了。 锁着母亲,其实是我最大的心殇。年前,要强的母亲、88岁的母亲,终于用一根拐杖走上了暮年。她是摔伤的,卧病一年后又奇迹般地站起来了。只是她迈上几步,两腿颤颤巍巍的,让一边看的人更加着急。刚开始,母亲在我房间里走走,坐坐。一次,母亲居然一个人走下了四楼。我看见她的时候,她坐在一丛石楠树下,她和一个老婆婆在大声地闲聊。两位耳背的老人,大多听不清对方讲的什么,但这不影响她们交谈,她们聊得那么的开心。
《测量金属丝的电阻率》的实验报告
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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 lρR,得:lR d lRS 42。
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3×10-7Ω·m=2.07×10-7Ω·mρ平均=(1.97+2.06+2.18)÷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。
物理实验报告(测定金属的电阻率)
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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.。
金属电阻测量实验报告
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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。
测金属电阻率实验报告
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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。
实验: 测定金属的电阻率
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(1)将 S 拨向接点 1,接通 S1,调节________,使待测表头 指针偏转到适当位置,记下此时____________的读数 I. (2)然后将 S 拨向接点 2,调节________,使____________ __________,记下此时 RN 的读数. (3)多次重复上述过程,计算 RN 读数的________,此即为待 测微安表头内阻的测量值.
①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) ②实验中实物接线如图 S8-8 所示,请指出该同学实物接线 中的两处明显错误.
图 S8-8 错误 1:__________________________________________. 错误 2:__________________________________________.
图 S8-6
解析:(1)测量电阻需要电源、电流表、电压表、滑动变阻 器、电键导线,由于电源电压为 3 V,所以电压表选择 D,电 路中的电流大约 I=0.6 A,所以电流表选择 C,滑动变阻器用 小阻值的便于操作,则所需的器材为 A、C、D、F、H.(2)待测 电阻的阻值远小于电压表的内阻,属于小电阻,所以电流表采 取外接法,由于电压表的分流,使得测量值比真实值偏小. 答案:(1)ACDFH (2)小 随着电阻丝中的电流增大,温
审题突破:先接通 1,使待测电表有一示数,再接通 2 调 节电阻箱使待测电表的示数相同,此时电阻箱的示数即为待测 电表的内阻. 解析:根据大致的步骤来确定细节方面的步骤;多次测量 求平均值可以减小实验误差.
答案:(1)R0 标准电流表
(2)RN 标准电流表的读数仍为 I (3)平均值
方法技巧:本题考查了一种新的实验方法测量电表内阻,
高二物理 实验七 测定金属的电阻率
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高二物理实验七测定金属的电阻率【实验目的】1.练习使用螺旋测微器;2.学会用伏安法测电阻;3.测定金属的电阻率。
【实验原理】1.根据电阻定律有,金属的电阻率因此,只要测出金属丝的长度l,横截面积S和导线的电阻R,就可以求出金属丝的电阻率ρ①根据部分电路的欧姆定律可知R=U/I只要测出金属丝两端的电压U和金属丝中的电流I,就可以测出金属丝的电阻.即用伏安法测出金属丝的电阻R②金属丝的长度l可以用米尺测量.③金属丝的横截面积S由金属丝的直径d算出,即S=πd2/4.由于金属丝的直径较小,因此需要用比较精密的测量长度的仪器——螺旋测微器来测量.这就是本实验的实验原理.若用实验中直接测出的物理量来表示电阻率,则金属丝的电阻率的表达式为2.在测定金属线的电阻时,为了防止金属线过热造成金属线的长度及电阻率的变化,因此,流过金属线的电流不宜太大.则当电流表具有0~0.6A和0~3A两种量程时,应当选用哪个量程?如果被测金属线电阻约5Ω,电压表具有0~3V和0~15V两种量程,应当选用哪个量程?分析:电流表选0~0.6A电压表选0~3V3.在图3中,电流表选用0~0.6A量程,电压表选用0~3V量程,则各指针所指示的分别为:I是0.35A,Ⅱ是0.50A;Ⅲ是1.20V,Ⅳ是2.00V.(由于被测金属丝的电阻较小,一般为5Ω~10Ω,电压表3 V档的内阻约为3 kΩ,电流表0.6 A档的内阻约为0.1Ω,所以测量电路应采用电流表外接法.为了调节金属丝两端的电压,应选用滑动变阻器,根据本实验的实际情况,可采用滑动变阻器的限流接法.)4.图4提供测电阻所用的实验器材,请将它们用线连接成所需的实验电路;并将变阻器的滑动片移到阻值最大的位置(用“↓”表示).5.实验中所使用的刻度尺的最小刻度是1mm,则它的测量结果可以准确到 1mm ,读数时应当读到 0.1mm 位.下图中,(A)的测量结果是 0.1546 m, (B)的测量结果是 0.4500 m.6. 螺旋测微器的构造、原理、读数方法(1)CAI课件模拟螺旋测微器的构造:螺旋测微器是由:测砧A、固定刻度B、尺架C、可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D`、测微螺杆F构成的.(2)CAI课件模拟螺旋测微器的原理螺旋测微器的螺距是0.5 mm,可动刻度一周为50格;旋钮D每旋转一周,测微螺杆F前进或后退0.5mm.因此,旋钮D每转过l格,测微螺杆F前进或后退0.01 mm.可见螺旋测微器的精确度为0.01 mm.(3)CAI课件模拟螺旋测微器的操作与读数.使用螺旋测微器时,将被测物体放在小砧A和测微螺杆F之间,先调节旋钮D,在测微螺杆F快靠近被测物体时,改用微调旋钮D,,这样不致于在测微螺杆和被测物体之间产生过大的压力,既可以保护仪器,又能保证测量结果的准确性.当听到咔咔的声音时停止转动,并用止动螺旋止动.读数时,被测物体长度大于o.5 mm的部分在固定刻度上读出,不足o.5 mm的部分在可动刻度上读出,读可动刻度示数时,还要注意估读一位数字.螺旋测微器的读数可用下面公式表示:螺旋测微器的读数=固定刻度上的读数+可动刻度上的格数×精确度o.01 mm(4)CAI课件模拟螺旋测微器测量几种金属丝的直径,学生练习读数.A.4.365mm B.4.090mm C.0.690 mm D.0.987mm7.注意事项⑴实验中先对测量仪器、仪表进行检查;观察电表的指针是否指在零刻度,如果有偏差,应当用小螺丝刀轻轻转动表头下方正中央的小螺丝,直到指针指在零刻度为止,或请老师帮忙调整;当螺旋测微器的测帖A和螺杆F并拢时,可动刻度E的零点应该恰好跟固定刻度B零点重合,如果不重合,就存在“零误差”,在测量时如何处理它可以向老师请教.⑵使用螺旋测微器中,当F快要接近被测物体时,要停止使用大旋钮D,改用微调旋钮D`,这样就不至于在F和被测物体之间产生过大的压力,既可以保护仪器又能保证测量结果的准确.⑶在连接电路之前,应当适当安排仪器的位置,做到既要方便连线,又要使经常操作的仪器(如滑动变阻器)方便操作,经常观察的仪表(如电表)便于读数.图1的排列就考虑到这个要求可供参考.⑷连线之前应先断开开关,闭合开关之前要使滑动变阻器的滑动片位于阻值最大的位置.拆除电路时,应首先拆去电源连线,然后再拆其他连线,并整理好仪器.⑸L、d测多次,求平均值⑹通电电流不宜过大,时间不宜过长【步骤规范】【典型例题】例1 在“测定金属电阻率”的实验中,若被测电阻丝的长度为80.00cm,电阻约为3Ω~4Ω,在下列器材中应选用的是(写代号).A.电压表(0~15V);B.电压表(0~3V);C.电流表(0~0.6A);D.电流表(0~3A);E.滑动变阻器(0~50Ω,2A); F滑动变阻器(0~500Ω,1A); G.电源(E=3V,r=0.2Ω);H电源(E=10V,r=lΩ);I.开关;J.导线(若干).答案. B C E G I J例2测定金属电阻率的实验中,(1)如图2(a)为测金属丝直径时螺旋测微器的示意图,则此金属丝的直径为 m;(2)如图2(b)为用伏安法测金属丝电阻的电路图,其中M为, N 为;若两表示数分别如图2(C)、(d)所示,则被测金属丝的电阻R测=;( 3)用以上方法测得的金属丝电阻率与其实际值比较是.(填“偏小”、“偏大”或“准确”)答案: (1)5.9×10-2m (2)电流表电压表 5Ω(3)偏小例3 在测定金属丝的直径时,螺旋测微器的读数如图3所示,可知该金属丝的直径d=______×10-3m。
物理实验八 测定金属的电阻率
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实验八 测定金属的电阻率1.实验原理(如图1所示)由R =ρl S 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.2.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 =ρl S 和S =πd 24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 S l =πd 2U4lI .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(闭合电路),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,亦即电压表两端点间的被测金属丝长度,测量时应将金属丝拉直,反复测量三次,求其平均值. (4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值.(5)闭合开关S 之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置.(6)在用伏安法测电阻时,通过被测金属丝的电流强度I 不宜过大(电流表用0~0.6 A 量程),通电时间不宜过长,以免金属丝的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.(7)若采用图象法求R 的平均值,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要尽可能地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.命题点一 教材原型实验例1 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2所示,其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值).(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3 V ,内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R (0~20 Ω,额定电流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,记录数据如下:由以上实验数据可知,他们测量R x是采用图3中的图(填“甲”或“乙”).(3)图4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.(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图5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的电阻率约为(填选项前的符号).A.1×10-2 Ω·mB.1×10-3 Ω·mC.1×10-6 Ω·mD.1×10-8 Ω·m(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是.A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差B.由电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差变式1某学生用如图6甲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10 Ω,导线允许流过的最大电流为0.8 A ,稳恒电源,电源输出电压恒为E =12 V ,电压表V ,量程为0~3 V ,内阻约5 kΩ,保护电阻:R 1=10 Ω,R 2=30 Ω,R 3=200 Ω.刻度尺,螺旋测微器,开关S ,导线若干等. 实验时的主要步骤如下:①用刻度尺量出导线ab 的长度l ,用螺旋测微器测出导线的直径d . ②按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好.③闭合开关S ,移动接线触片P ,测出aP 长度x ,读出电压表的示数U . ④描点作出U -x 曲线,求出金属导线的电阻率ρ.完成下列填空:(1)由螺旋测微器测量金属导线的直径d ,其示数如图乙所示,该金属导线的直径d = mm. (2)如果实验时既要保证安全,又要测量误差较小,保护电阻R 应选 .(3)根据多次实验测出的aP 长度x 和对应每次实验读出的电压表的示数U 作出的U -x 图线如图丙所示,其中图线的斜率为k ,则金属导线的电阻率ρ= .(用实验器材中给出的物理量的字母和实验步骤中测出的物理量的字母表示)命题点二 实验拓展与创新1.伏安法电路图⎩⎪⎨⎪⎧外接法内接法特点:大内小外(内接法测量值偏大,测大电阻时应用内接法测量,外接法测量值偏小,测小电阻时应采用外接法测量). 2.伏伏法若电压表内阻已知,则可将其当作电流表、电压表和定值电阻来使用.(1)如图7甲所示,两电压表的满偏电流接近时,若已知V 1的内阻R 1,则可测出V 2的内阻R 2=U 2U 1R 1.(2)如图乙所示,两电压表的满偏电流I V1≪I V2时,若已知V 1的内阻R 1,V 1并联一定值电阻R 0后,同样可得V 2的内阻R 2=U 2U 1R 1+U 1R 0.例2 用以下器材可测量电阻R x 的阻值. 待测电阻R x ,阻值约为600 Ω;电源E ,电动势约为6.0 V ,内阻可忽略不计; 电压表V 1,量程为0~500 mV ,内阻r 1=1 000 Ω; 电压表V 2,量程为0~6 V ,内阻r 2约为10 kΩ; 电流表A ,量程为0~0.6 A ,内阻r 3约为1 Ω; 定值电阻R 0,R 0=60 Ω;滑动变阻器R ,最大阻值为150 Ω; 单刀单掷开关S 一个,导线若干.(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的13,并能测量多组数据,请在方框中画出测量电阻R x 的实验电路图.(2)若选择测量数据中的一组来计算R x ,则由已知量和测量物理量计算R x 的表达式为R x = ,式中各符号的意义是 .(所有物理量用题中代表符号表示) 3.安安法若电流表内阻已知,则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使用.(1)如图8甲所示,当两电流表所能测得的最大电压接近时,如果已知A 1的内阻R 1,则可测得A 2的内阻R 2=I 1R 1I 2. (2)如图乙所示,当两电流表的满偏电压U A2≫U A1时,如果已知A 1的内阻R 1,A 1串联一定值电阻R 0后,同样可测得A 2的电阻R 2=I 1(R 1+R 0)I 2.例3 用伏安法测定一个待测电阻R x 的阻值(阻值约为200 Ω),实验室提供如下器材:电池组E:电动势3 V,内阻不计;电流表A1:量程0~15 mA,内阻约为100 Ω;电流表A2:量程0~300 μA,内阻约为1 000 Ω;滑动变阻器R1:阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A;电阻箱R2:阻值范围0~9 999 Ω,额定电流1 A;开关S、导线若干.要求实验中尽可能准确地测量R x的阻值,请回答下列问题:(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到Ω,这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表.(2)在图9中画完整测量R x阻值的电路图,并在图中标明器材代号.(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图10所示,可读出电流表A1的示数是mA,电流表A2的示数是μA,测得待测电阻R x的阻值是.本次测量存在一定的系统误差,考虑这个原因测量值比真实值(选填“偏大”或“偏小”).4.半偏法测量电表内阻例4(2015·全国卷Ⅱ·23)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),实验室提供的器材如下:待测电压表(量程3 V,内阻约为3 000 Ω),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω,额定电流2 A),电源E(电动势6 V,内阻不计),开关2个,导线若干.(1)在图11虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整.(2)根据设计的电路,写出实验步骤:.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R V′,与电压表内阻的真实值R V相比,R V′R V(填“>”、“=”或“<”),主要理由是.5.等效法测电阻如图12所示,先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上,读得电流表示数I ;然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I ,则电阻箱的读数等于待测电阻的阻值.例5 电流表A 1的量程为0~200 μA 、内电阻约为500 Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外还有器材如下: 电流表A 2:与A 1规格相同 滑动变阻器R 1:阻值0~20 Ω 电阻箱R 2:阻值0~9 999 Ω 保护电阻R 3:阻值约为3 kΩ电源:电动势E 约为1.5 V 、内电阻r 约2 Ω(1)如图13所示,某同学想用替代法测量电流表内阻,他设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成. (2)电路补充完整后,请你完善以下测量电流表A 1内电阻的实验步骤.a.先将滑动变阻器R 1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R 2的阻值调到 (选填“最大”或“最小”).b.闭合开关S 1、S ,调节滑动变阻器R 1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A 2的示数I .c.断开S 1,保持S 闭合、R 1不变,再闭合S 2,调节电阻箱R 2,使电流表A 2的示数 ,读出此时电阻箱的示数R 2,则电流表A 1内电阻r = .6.比较法测电阻如图14所示,读得电阻箱R 1的阻值及A 1、A 2的示数I 1、I 2,可得R x =I 1R 1I 2.如果考虑电流表内阻的影响,则I 2(R x +R A2)=I 1(R 1+R A1).例6 (2017·全国卷Ⅱ·23)某同学利用如图15(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA ,内阻大约为2 500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R 1、R 2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱R z (最大阻值为99 999.9 Ω);电源E (电动势约为1.5 V);单刀开关S 1和S 2.C 、D 分别为两个滑动变阻器的滑片.(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线.(2)完成下列填空:①R1的阻值为Ω(填“20”或“2 000”).②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近.③将电阻箱R z的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置,最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势(填“相等”或“不相等”).④将电阻箱R z和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R z的阻值置于2 601.0 Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为Ω(结果保留到个位).(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:.变式2(2016·全国卷Ⅱ·23)某同学利用图16(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干.实验步骤如下:①按电路原理图(a)连接线路;②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S;③调节滑动变阻器,使电压表满偏;④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值.回答下列问题:(1)实验中应选择滑动变阻器(填“R1”或“R2”).(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线.(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为Ω(结果保留到个位).(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为(填正确答案标号).A.100 μAB.250 μAC.500 μAD.1 mA。
物理实验报告(测定金属的电阻率)
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物理实验报告(测定金属的电阻率)
实验目的:
1.实验原理:
电阻是拉维斯定律的一个重要的概念,有:电阻是指电路中物体的特性,可以阻碍电流的流动。
R=V/I。
它能够有效地限制电流在电路中运动。
电阻率(Resistivity)则是电阻大小的度量,它可以通过在介质中直接测量电压和电流强度来确定,可以表示为电阻率(ρ)=ρ=V/(A*L)。
2.实验装置:
实验室安装金属试样、万用表、恒流源、电阻率仪等实验仪器,测量金属的电阻率。
3.实验步骤:
(1)准备金属示范样品,确定示范样品的长宽厚和电阻值。
(2)使用万用表测量金属示范样品的电阻值,记录测得的电阻及电压值。
4.实验结果:
金属示范样品的电阻为R=4.75 Ω,测得电压值为V=2.22 V,由而可以计算得出它的电阻率为ρ = 4.75/2.22 =2.13(Ω m)。
5.结论:
经过实验,我们准确地测量出了金属示范样品的电阻率ρ = 2.13(Ωm),得出结论:金属示范样品的电阻率为2.13(Ωm)。
金属丝测电阻率实验报告
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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
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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。
测定金属的电阻率实验
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【解析】
(1)固定刻度示数为2.0 mm,不足半毫米的从可动
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. (2)①使用0.6 A量程时,刻度盘上的每一小格为0.02 A,指针 的示数为0.44 A;当换用3 A量程时,每一小格为0.1 A,指针 示数为2.20 A. ②电压表使用3 V量程时,每小格表示0.1 V,指针示数为1.70 V; 使用15 V量程时,每小格为0.5 V,指针示数为8.5 V. (3)电阻为1987 Ω.最简单的操作方法是将“×1 k”旋钮调到2, 再将“×100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9999 Ω,用
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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 l 表外接,所以 R 测 <R 真,由 R=ρ ,知 ρ 测 <ρ 真. S 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.
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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,故须采用电流表外接法.
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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. 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. 2.按如图所示的原理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,
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②图丙使用较小量程时,每小格表示 0.1 ________V,图中指针的示数为 1.70 ________V.若使用的是较大量程,则 0.5 这时表盘刻度每小格表示________V, 8.5 图中表针指示的是________V. (3)旋钮式电阻箱如图丁所示,电流从
测定金属丝的电阻率
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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.
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罗定邦中学物理实验报告
年月日班级学号姓名
实验标题:实验七测定金属的电阻率
实验目的:
1、
2、
3、
实验器
材:
实验电路图:实验实物图:
实验原理:
1、用_________________________测一段金属丝导线的长度L ,测
_____次。
2、用_________________________测导线的直径d,测_____次。
S=___________。
3、用_________________________法测导线的电阻R。
4、由___________定律:_________________(写公式)得
ρ=__________=______________。
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,结果记录在表格内,求出其平均值d,计算出导线的横截面积S.
2. 按原理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金属导线的有效长度,反复测量3次,结果记录表格内,求出其平均值l.
4. 用伏安法测金属导线的电阻R。
用平均值法或图像法处理获得的电压U、电流I,求电阻R。
5. 将测得的R、l、d,代入电阻率的计算公式ρ=___________中,计算出金属导线的电阻率.
6. 拆去实验电路,整理好实验器材.
实验数据:
表1
表2
数据处理:
金属导线的横截面积
金属的电阻率
误差分析:
1、
_____________________________________________________________________
2、
_____________________________________________________________________
3、
______________________________________________________________________ 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
_______________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,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U-I(或I-U)图象法求电阻.。