实验七-测定金属的电阻率
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
栏目 导引
第七章 恒定电流
4．电流表、电压表测电阻两种方法的比较
电流表内接法
电流表外接法
电路图
误差 原因
电阻 测量值
适用条件
电流表分压 U测＝Ux＋UA
R 测＝UI测测＝ Rx＋RA>Rx 测量值大于真实值
RA≪Rx
电压表分流 I测＝Ix＋IV
R 测＝UI测测＝RRx＋xRRVV<Rx 测量值小于真实值
刻度格数 刻度总
(分度) 长度
10
9 mm
20 19 mm
50
49 mm
每小格与 1 mm的差值
0.1 mm 0.05 mm 0.0ห้องสมุดไป่ตู้ mm
精确度 (可准确到) 0.1 mm 0.05 mm
0.02 mm
栏目 导引
第七章 恒定电流
(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. 3．常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表 量程，即 指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流 值，然 后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实 际位置进 行读数即可．
3．实验试探法：按如图所示电路图接好电路，让电压表的一 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．
栏目 导引
第七章 恒定电流
二、数据处理 1．在求 Rx 的平均值的两种方法 (1)第一种是用 Rx＝UI 算出各次的数值，再取平均值． (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 Rx、l、d 的值代入电阻 率计算公式 ρ＝RxSl ＝π4dl2IU. 三、误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来误差． 2．若为内接法，电流表分压，若为外接法，电压表分流．
第七章 恒定电流
实验七 测定金属的电阻率
第七章 恒定电流
栏目 导引
第七章 恒定电流
1．螺旋测微器 (1)构造：如图甲，S为固定刻度，H为可动刻度． (2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，旋钮K每旋转一周， 螺杆P前进或后退0.5 mm，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.
甲
乙
栏目 导引
第七章 恒定电流
栏目 导引
第七章 恒定电流
四、注意事项 1．测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属丝的长度， 应在连入电路后拉直的情况下进行． 2．本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法． 3．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．
栏目 导引
第七章 恒定电流
(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相 同，此量程 下的精确度分别是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读 到小数点后面两位． (2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读 数时 只 要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V. (3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只 要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读 到 最小刻度的一半0.01 A.
栏目 导引
第七章 恒定电流
2．游标卡尺 (1)构造(如图所示)：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．
栏目 导引
第七章 恒定电流
(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 小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：
栏目 导引
第七章 恒定电流
一、伏安法测电阻的电路选择方法 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；若Rx较大， 宜采用电流表内接法．
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．
栏目 导引
第七章 恒定电流
栏目 导引
第七章 恒定电流
四、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d. 2．按实验原理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 Rx的平 均值． 5．整理仪器．
(3)读数 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． ②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) ③如图乙所示，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.
RV≫Rx
栏目 导引
第七章 恒定电流
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． 2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法． 3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．
栏目 导引
第七章 恒定电流
二、实验原理 用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流， 根据 Rx＝UI 计算金属丝的电阻 Rx，然后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 出金属丝的横截面积 S；根据电阻定律 Rx＝ρSl ，得出计算金 属丝电阻率的公式 ρ＝RlxS＝π4dl2IU. 三、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(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微 器，毫米刻度尺．
栏目 导引
第七章 恒定电流
4．电流表、电压表测电阻两种方法的比较
电流表内接法
电流表外接法
电路图
误差 原因
电阻 测量值
适用条件
电流表分压 U测＝Ux＋UA
R 测＝UI测测＝ Rx＋RA>Rx 测量值大于真实值
RA≪Rx
电压表分流 I测＝Ix＋IV
R 测＝UI测测＝RRx＋xRRVV<Rx 测量值小于真实值
刻度格数 刻度总
(分度) 长度
10
9 mm
20 19 mm
50
49 mm
每小格与 1 mm的差值
0.1 mm 0.05 mm 0.0ห้องสมุดไป่ตู้ mm
精确度 (可准确到) 0.1 mm 0.05 mm
0.02 mm
栏目 导引
第七章 恒定电流
(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. 3．常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表 量程，即 指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流 值，然 后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实 际位置进 行读数即可．
3．实验试探法：按如图所示电路图接好电路，让电压表的一 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．
栏目 导引
第七章 恒定电流
二、数据处理 1．在求 Rx 的平均值的两种方法 (1)第一种是用 Rx＝UI 算出各次的数值，再取平均值． (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 Rx、l、d 的值代入电阻 率计算公式 ρ＝RxSl ＝π4dl2IU. 三、误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来误差． 2．若为内接法，电流表分压，若为外接法，电压表分流．
第七章 恒定电流
实验七 测定金属的电阻率
第七章 恒定电流
栏目 导引
第七章 恒定电流
1．螺旋测微器 (1)构造：如图甲，S为固定刻度，H为可动刻度． (2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，旋钮K每旋转一周， 螺杆P前进或后退0.5 mm，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.
甲
乙
栏目 导引
第七章 恒定电流
栏目 导引
第七章 恒定电流
四、注意事项 1．测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属丝的长度， 应在连入电路后拉直的情况下进行． 2．本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法． 3．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．
栏目 导引
第七章 恒定电流
(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相 同，此量程 下的精确度分别是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读 到小数点后面两位． (2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读 数时 只 要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V. (3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只 要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读 到 最小刻度的一半0.01 A.
栏目 导引
第七章 恒定电流
2．游标卡尺 (1)构造(如图所示)：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．
栏目 导引
第七章 恒定电流
(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 小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：
栏目 导引
第七章 恒定电流
一、伏安法测电阻的电路选择方法 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；若Rx较大， 宜采用电流表内接法．
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．
栏目 导引
第七章 恒定电流
栏目 导引
第七章 恒定电流
四、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d. 2．按实验原理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 Rx的平 均值． 5．整理仪器．
(3)读数 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． ②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) ③如图乙所示，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.
RV≫Rx
栏目 导引
第七章 恒定电流
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． 2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法． 3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．
栏目 导引
第七章 恒定电流
二、实验原理 用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流， 根据 Rx＝UI 计算金属丝的电阻 Rx，然后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 出金属丝的横截面积 S；根据电阻定律 Rx＝ρSl ，得出计算金 属丝电阻率的公式 ρ＝RlxS＝π4dl2IU. 三、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(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微 器，毫米刻度尺．
栏目 导引