高二上学期学生《测量金属丝的电阻率》的实验报告
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。
《测量金属丝的电阻率》的实验报告
《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Sl ρR =,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d/m U/V I/A R/Ω ρ/Ω·m 第一次测量2.80×10-4 5.00×10-1 7.8×10-2 6.41 1.97×10-7 第二次测量2.78×10-4 8.00×10-1 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。
高二物理实验测定金属丝电阻率
实验一:测定金属丝电阻率一、实验目的1.掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法.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.二、实验原理1、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.2、电路图3、实物连图三、实验步骤1.直径测定: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,计算出导线的横截面积S=πd2 4.2.电路连接:连接好用伏安法测电阻的实验电路.3.长度测量: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,求其平均值l.4.U、I测量: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,填入记录表格内,断开开关S,求出金属导线电阻R的平均值.5.拆除电路,整理好实验器材.四、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.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.3、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.4、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练习1:在“测定金属的电阻率”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13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)②实验中某同学的实物接线如图14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__________________________________________________________________.练习2:某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5 Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)B.电流表A1(0~3 A,内阻0.012 5 Ω)C.电流表A2(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)D.电压表V1(0~3 V,内阻4 kΩ)E.电压表V2(0~15 V,内阻15 kΩF.滑动变阻器R1(0~20 Ω,允许最大电流1 A)G.滑动变阻器R2(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____________(填写仪器前字母代号).(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻R x在组成测量电路时,应采用安培表________接法,将设计的电路图画在下面虚线框内.(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图,则读为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=。
实验报告:测量电阻丝的电阻率
实验报告:测量电阻丝的电阻率安徽省淮南第二中学 高二(39)班 第三组2017年10月9日一、实验目的:1、掌握螺旋测微器的原理及读数方法。
2、会用伏安法测电阻的方法测定金属的电阻率。
二、实验器材:毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表(量程3V )、直流电流表(量程0.6A )、滑动变阻器、学生电源(5V )、开关及导线、金属电阻丝。
三、实验原理:把电阻丝连入如图的电路。
用电压表测其两端电压,用电流表测电流,根据R=UI 计算金属丝的电阻R ,用毫米刻度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S ,根据电阻定律计算出电阻率:ρ=RSL 。
四、实验步骤:⑴测直径:用螺旋测微器在导线的3个不同位置上各测一次,取直径d 的平均值。
⑵测长度: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 (即有效长度),反复测量3次,求出L 的平均值。
⑶连电路:按照如图所示的电路图用导线将器材连接好,并把滑动变阻器调至最左端。
⑷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。
⑸算电阻率:将测得的R 、L 、d 的值带入电阻率计算公式ρ=RSL =Rd 24L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 ,带入ρ=RSL计算电阻率。
⑹整理:拆去实验线路,整理好实验器材。
五、数据测定:见表由图一知,电阻丝的电阻为5.0Ω。
所以该电阻丝的电阻率为ρ= Rd 24L=1.94×10-5 Ω·m七、误差分析1、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,R测<R真,由R= LS ρ可知ρ测<ρ真。
2、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。
3、电源内阻增大,带来误差。
八、注意事项1、金属丝的长度应该是连入电路之后再测量,测量的是接入电路部分的长度,并且要在拉直之后测量。
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。
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。
测金属丝电阻率
解析
(3)如下图所示 该图中电压表连接接线柱 b、 如下图所示(该图中电压表连接接线柱 、 如下图所示
c 也对 也对)
答案
(1)0.183(0.181~ (1)0.183(0.181~0.185)
πd2U0 (4) 4IL0
(2)V1
A1 R1
(3)如图 6 所示,将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺 如图 所示, 两端的接线柱 a 和 b 上,刻度尺的中间有一个可沿 电阻丝滑动的触头 P, , 触头的另一端为接线柱 c, , 当 才与电阻丝接触, 用手按下触头 P 时,触头 P 才与电阻丝接触,触
头的位置可在刻度尺上读出. 头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头P与电阻 丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片, 丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表 保持不变, 示数I保持不变,分别测量出多组接入电路中电阻丝的 请在图7 长度L与对应的电压U.请在图7中完成实验电路的连 接.(要求:能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量) 要求:能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量)
实验 测定金属丝的电阻率
【实验目的】 实验目的】 学会用伏安法测电阻,测定金属丝的电阻率. 1.学会用伏安法测电阻,测定金属丝的电阻率. 练习使用螺旋测微器, 2.练习使用螺旋测微器,会使用常用的电学仪 器. 实验原理】 【实验原理】 欧姆定律和电阻定律, 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 ,所以金属丝的 安法测导线的电阻R,由R= 电阻率ρ= .
(4)利用测量数据画出 U—L 图线,如图 8 所示,其 利用测量数据画出 图线, 所示, 图线上的一个点的坐标. 中(L0,U0)是 U—L 图线上的一个点的坐标.根据 是 U—L 图线,用电阻丝的直径 d、电流 I 和坐标 0, 图线, 和坐标(L 、 U0)可计算得出电阻丝的电阻率 ρ= 可计算得出电阻丝的电阻率 = 给字母表示) 给字母表示 .(用所 用所
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。
实验报告:测量电阻丝的电阻率
实验报告:测量电阻丝的电阻率安徽省淮南第二中学 高二(39)班 第三组2017年10月9日一、实验目的:1、掌握螺旋测微器的原理及读数方法。
2、会用伏安法测电阻的方法测定金属的电阻率。
二、实验器材:毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表(量程3V )、直流电流表(量程0.6A )、滑动变阻器、学生电源(5V )、开关及导线、金属电阻丝。
三、实验原理:把电阻丝连入如图的电路。
用电压表测其两端电压,用电流表测电流,根据R=UI 计算金属丝的电阻R ,用毫米刻度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S ,根据电阻定律计算出电阻率:ρ=RSL 。
四、实验步骤:⑴测直径:用螺旋测微器在导线的3个不同位置上各测一次,取直径d 的平均值。
⑵测长度: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 (即有效长度),反复测量3次,求出L 的平均值。
⑶连电路:按照如图所示的电路图用导线将器材连接好,并把滑动变阻器调至最左端。
⑷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。
⑸算电阻率:将测得的R 、L 、d 的值带入电阻率计算公式ρ=RSL =Rd 24L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 ,带入ρ=RSL计算电阻率。
⑹整理:拆去实验线路,整理好实验器材。
五、数据测定:见表由图一知,电阻丝的电阻为5.0Ω。
所以该电阻丝的电阻率为ρ= Rd 24L=1.94×10-5 Ω·m七、误差分析1、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,R测<R真,由R= LS ρ可知ρ测<ρ真。
2、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。
3、电源内阻增大,带来误差。
八、注意事项1、金属丝的长度应该是连入电路之后再测量,测量的是接入电路部分的长度,并且要在拉直之后测量。
高二物理 实验七 测定金属的电阻率
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。
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。
实验一:测金属丝的电阻率
10
20
特点:以毫米为单位小数 点后面二位
5 6 7 8 9
0
1
2
2
3
4
5
6
7
8
特点:以毫米为单位小数 点后面二位
9 0
10.78mm
安培表与伏特表的读法:
5 0 10 15
0.2 0
0.4
0.6
伏安法测电阻: (1)安培表内接法测电阻,由于电流表内阻的影响, 电压表测量值偏大,结果偏大 ,适用于R>>RA 情况
米尺测接入电路中电阻丝长度三次,求平均值L 用螺旋测微器(游标卡尺)在不同的地方测电阻丝直 径三次,求平均值d
螺旋测微器的读数
15 10 0 5 5
读数特点:以毫米为单位小数点后面三位
内径测脚
锁定旋钮
主尺
深度窄片
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
被测球体
游标尺
外径测脚
两条零刻线的间距等于 各测量点的间距
Rx M A N
V
(4)注意事项
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,亦即电压表两并 入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。 2.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验 电路必须采用电流表外接法。
3.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测金属 导线的两端。
物理实验报告(测定金属的电阻率)
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
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
基础梳理整合
核心理解深化
基础梳理整合
◎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.
高二物理 测定金属丝的电阻率
二、实验原理 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,用伏安法测导线的电阻 R,由 R=ρSl 得 ρ=RlS=π·4dl2R。
(4)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,
图实-1-3
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。
(5)整理好实验器材,实验结束。
2.数据处理 (1)根据记录结果,计算出金属丝的直径 d 和长度 l 的平均值。 (2)根据记录的 I、U 值,计算出金属丝的平均电阻值 R。 (3)将测得 R、l、d 的值,代入电阻率计算公式 ρ=RlS=π·4dl2R 中,计算出金属丝的电阻率。
(1)用米尺测量金属导线的长度,测三次,求出
平均值l,在金属导线的不同位置用________测量直 径,求出平均值d。
(2)用伏安法测量金属导线的电阻R。试把图实-1-5中 所给的器材连接成测量R的合适的电路。图中电流表的量程
为0~0.6 A,内阻接近1 Ω,电压表的量程为0~3 V,内阻 为几千欧,电源的电动势为6 V,变阻器的阻值为0~20 Ω, 在闭合开关前,变阻器的滑动触点应处于正确位置。
六、注意事项 (1)导线的长度是连入电路的导线的有效长度(而不是 金属丝的总长度)。 (2)由于被测金属导线的阻值较小,为了减小测量误 差,应选用电流表外接法。 (3)测电阻时,电流不宜过大,通电时间不宜太长。
(4)为准确求出R平均值,应采用U-I图像法求电阻。
[例1] 图实-1-螺旋测微器 (2)连线如图所示
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《测量金属丝的电阻率》实验报告
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
ρR =,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
第二次测量
第三次测量
七、实验结果
ρ平均
实验结论
金属丝的电阻率是
八、【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.
九、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。