测定金属的电阻率实验
(十二)测定金属的电阻率
（十二）测定金属的电阻率一、实验思想方法和原理1、由公式R=ρL/S 知，金属导线的电阻率ρ=RS/L2、用毫米刻度尺测出金属导线的长度L ，用螺旋测微器测出导线的直径d ，从而算出横截面S ，再测出电阻R ，带入电阻率公式：ρ=RS/L 即可算出电阻率ρ。
3、测电阻R（1）测量方法用伏安法（参照实验“描绘小灯泡的伏安特性曲线”）。
（2）计算电阻值有两种方法○1计算法：将测出的3组U 、I 值分别带入公式R=U/I ，计算电阻R ，然后算出R 的平均值。
用这种办法时，如果滑动变阻器的全电阻与待测电阻阻值相近，接成限流式。
○2图像法：测出多组U 、I 值，用描点法做出U ～I 图线，图线的斜率即为待测电阻。
用这种办法时，滑动变阻器接成分压式。
二、器材选择1、选择顺序：先选电源，再选滑动变阻器，最后选电流表、电压表。
2、选择前提：保证每个器件都不被烧坏 （1）电流表、电压表不超过量程 （2）电路元件的电压、电流不超过额定值3、选择原则（1）电源选电动势较大的（实验现象明显）（2）电表选量程较小的○1电表要求在超过满刻度2/3的范围内读数 ○2量程小的表读数精确读高 （3）滑动变阻器选与待测电阻阻值相近的（调节作用明显）例：用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A 、电池组（3V ，内阻1Ω）B 、电流表（0～3A ，内阻0.0125Ω）C 、电流表（0～0.6A ，内阻0.125Ω）D 、电压表（0～3V ，内阻3k Ω）E 、电压表（0～15V ，内阻15k Ω）F 、滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A ）G 、滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A ） H 、电键、导线。
上述器材中应选用的是________。
（填写各器材的字母代号）分析：（1）上述器材中应选用的是________。
○1先选电源：（电源选电动势较大的，只有一个，选择是唯一的。
实验1：测定金属的电阻率
实验一：测定金属的电阻率一、实验原理：①用测量电阻的方法测量金属丝的电阻（伏安法、伏伏法、安安法、等效替代法、半偏法等）；②用米尺测量接入电路中金属丝的长度L；（在拉直状态下，测三次取平均值）③用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出其横截面积S；（在三个不同的位置，测三次取平均值）④据电阻定律R=ρL/S，计算出电阻率ρ=RS/L=πd2U/4ILPS：①为避免温度对电阻的影响，应使时间尽量短，电流尽量小；②此电路一般采用外接式，且应使电表示数偏转较大，以减小读数误差；③数据处理：多次测量U、I值，求出电阻之后，再对电阻取均值\\利用U-I图像求也可以；④实验前，一定要保证电路中的电流最小。
（依据限流式或者分压式具体分析）二、考点研析：考点1：游标卡尺和螺旋测微器的读数（1）游标卡尺的读数：方法：主尺（cm）+副尺（n×精度）n:与主尺刻线对齐的第n条线；精度：（10等分）、（20等分）、（50等分）（2）螺旋测微器的读数：方法：读数=固定刻度mm（注意半格是否露出）+可动刻度（含估读）×考点2：全面考查实验“测定金属的电阻率”例题1：在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属接入电路部分的长度约为50cm。
（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）R.实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约为1Ω），电流表（内阻约Ω），（2）用伏安法测量电阻丝的电阻Xk阻），滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A），开关，导线若干。
某小组同学利用以上器材正电压表（内阻约3Ω确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/VI/AR是采用图2中的_____图(选填“甲”或“乙”)由以上实验数据可知：他们测量X（3）图3是测量Rx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。
高中物理必修三实验一 测定金属的电阻率
高中物理必修三实验一测定金属的电阻率一、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：金属丝接入电路，用伏安法测金属的电阻R= ，又由电阻定律R= ，用螺旋测微器测得金属丝的直径d，用刻度尺测出金属丝的长度，得电阻率ρ= 。
三、实验器材：螺旋测微器、毫米刻度尺、电流表、电压表、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:用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录。
2、连接电路：按实验原理中的电路图连接电路3、量长度：用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、求电阻：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。
改变滑动变阻器的滑动触头的位置，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。
5、拆除电路，整理器材。
五、注意事项：1、金属丝直径的测量：为了方便测量，测直径应在导线连入电路前进行，并把三个不同位置的测量结果求平均值。
2、金属丝的长度测量：应测量接入电路拉直后的有效长度。
3、测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜过长，因为电阻率随温度而改变。
4、开关闭合器，滑动变阻器的阻值要调到最大。
六、误差分析：1、金属丝直径、长度的测量带来的误差（偶然误差）。
2、电流表外接带来的误差（系统误差）。
3、通电时间长、电流过大，都会导致电阻率发生变化。
（系统误差是）。
习题：2某小组同学通过实验测量金属丝的电阻率，现有的器材规格如下：A．待测金属丝电阻R x（大约10Ω），长度为LB．直流电流表A1（量程0～100mA，内阻约10Ω）C．直流电流表A2（量程0～0.6A，内阻约4Ω）D．直流电压表V （量程0～3V，内阻为3kΩ）E．定值电阻R0=3kΩF．直流电源（输出电压6V，内阻不计）G．滑动变阻器R（阻值范围0～5Ω，允许最大电流2A）H．开关一个、导线若干（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图1所示，读数为 mm．（2）根据器材的规格和实验要求，为了减小测量误差，直流电流表应选（填选项前的字母）（3）在如图2方框内画出实验电路图（要求电压和电流的变化范围尽可能大一些）．（4）某次测量中，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ= （用题中所给物理量的字母表示并忽略电表内阻的影响）。
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。
实验：测定金属丝的电阻率
(4)把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电 栏
阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S改
目 链
接
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，断开电键S.求出
导线电阻R的平均值．
(5)将测得R、l、d的值，代人电阻率计算公式
RS l
d2U中，计算出金属导线的电阻率．
3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线 目
链
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 接 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的
值不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，
实验：测定金属丝的电阻率
栏 目 链 接
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．
栏 目 链 接
栏 目 链 接
1．原理：根据电阻定律公式，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．
栏
4l I
(6)拆去实验线路．整理好实验器材．
栏
目
链
【注意事项】
接
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测金属导线的两端．
栏
2．器材：螺旋测微器；毫米刻度尺；电池组；电流表；目链
108测定金属的电阻率
求出的电阻值R = 229Ω 。
（保留3位有效数值）
（3）待测电阻是一均匀材料 制成的圆柱体，用游标为50分 度的卡尺测量其长度与直径， 结果分别如图2、图3所示。由
图可知其长度为 0.800cm ， 直径为 0.194cm 。
（4）由以上数据可求出
ρ= 8.46 102 m 。
一、明确实验目的、理解实验原理
1、实验目的： ⑴测定金属的电阻率； ⑵加深对电阻定律的理解。 ⑶练习使用螺旋测微器
2、实验原理： 据电阻定律公式： R L
s
可得金属的电阻率： R s L
因此，测出金属导体的长Ｌ，横截面积Ｓ和电阻Ｒ，便可
求出金属的阻率ρ。
用卷尺或米尺测出Ｌ
用螺旋测微器测出导体的直
（保留3位有效数值）
三、会设实验用待测导体的电阻 一般不大，远远小于电压表的内 阻，故采用电流表外接法。
V A
2、控制电路的设计：
在该实验中，滑动变阻器的分压、限流接 法一般均能满足要求，在两种均可选择的情况 下，首选限流接法。
四、清楚实验步骤
1、用螺旋测微器测出金属丝的直径ｄ，在三个不同位置测三次，求平
径ｄ，算出其横截面积Ｓ： S
1
d2
4
用伏安法测出导体的电阻Ｒ： R U
I
二、了解实验器材、能正确使用螺旋测微器
螺旋测微器、毫米刻度尺、电流表、 1、实验器材： 电压表、滑动变阻器、电键、低压直流电
源、被测电阻丝、导线 2、螺旋测微器的原理：
螺旋测微器（又叫千分尺） 用它测长度可以准确到0.01mm，测 量范围为几个厘米。
均值，代入公式 S 1 d2 算出截面面积Ｓ ；
4
2、按照电路图连接电路，由电流表测出通过金属丝的电流强度Ｉ，由
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
实验七 测定金属的电阻率
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。
21-22版：实验 测定金属的电阻率（创新设计）
实验测定金属的电阻率一、螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法1.螺旋测微器的原理及读数方法(1)构造：如图1所示，B为固定刻度，E为可动刻度。
图1(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D 每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。
读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。
(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)。
2.游标卡尺的原理及读数方法(1)构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺。
(如图2所示)图2(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。
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。
常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的，其规格见下表：(4)某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm。
二、实验原理1.把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R(R＝UI)。
由于金属丝的电阻较小，选择电流表外接法；由于不要求电压必须从0开始调节，所以一般可以选择滑动变阻器限流式接法。
实验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＝πd2 4)。
3.由电阻定律R＝ρlS，得ρ＝RSl＝πd2R4l＝πd2U4lI，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、实验过程1.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。
实验11 测定金属丝的电阻率
解析:(1)本实验滑动变阻器采用分压式接法,为使合金丝的电压从0开始记
录,故需要将滑动变阻器的滑片P置于左端。
答案:(1)左端
[例3] [实验器材的创新](2022·浙江杭州模拟)某物理兴趣小组在实验室测量一根粗
细均匀的合金丝的电阻率,实验室里有一半径为10 cm的量角器,但是缺少刻度尺。该小
组首先取一段合金丝绕在该量角器上,并接入如图甲所示的电路中,通过金属夹所夹位
可供选择的器材有:
A.电流表(量程0～0.6 A,内阻约为0.1 Ω)
B.电流表(量程0～3 A,内阻约为0.03 Ω)
C.电压表(量程0～3 V,内阻约为3 kΩ)
D.滑动变阻器(1 750 Ω,0.3 A)
E.滑动变阻器(15 Ω,3 A)
F.蓄电池(6 V,内阻很小)
G.开关一个,带夹子的导线若干
数I和U的值,填入记录表格内。
6.断开开关,拆除电路,整理好器材。
四、数据处理
1.在求Rx的平均值时可用两种方法
(1)用 Rx= 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 Rx、l、d 的值代入电阻率计算式ρ=Rx =
五、误差分析
(2)请将如图乙所示的实际测量电路补充完整。
解析:(2)因 Rx≈6 Ω, ≈ Ω,故测量电路应为电流表外接法电路。
因滑动变阻器的总阻值大于管线状导体的阻值,且实验中不要求电压从零开始
调节,故滑动变阻器为限流接法,如图所示。
答案:(2)图见解析
[例1] [实验原理和操作]有一根均匀的管线状导体,横截面如图甲所示,电阻值约为6 Ω。
可供选择的器材有:
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。
实验 测定金属的电阻率(螺旋测微器和游标卡尺的使用)
2．将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺 ．将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直， 测量接入电路的金属丝长度(即有效长度 ， 测量接入电路的金属丝长度 即有效长度)，反复测量三 即有效长度 次，求出平均值l. 求出平均值 3．按照原理图(如图实－7－1所示 连好用伏安法测电阻的 ．按照原理图 如图实 如图实－ － 所示 所示)连好用伏安法测电阻的 实验电路． 实验电路． 4．把滑动变阻器调到接入电路中的电阻值最大的位置，检 ．把滑动变阻器调到接入电路中的电阻值最大的位置， 查无误后，闭合开关 ，改变滑动变阻器滑动片的位置， 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值和电压值记录在表格中，断开 ， 读出几组相应的电流值和电压值记录在表格中，断开S， 求出导线电阻R 的平均值． 求出导线电阻 x的平均值． 5．整理仪器． ．整理仪器．
刻度格数(分度 刻度格数 分度) 刻度总长度 分度 10 20 50 9mm 19mm 49mm 每小格与 的差值 0.1mm 0.05mm 0.0mm 精确度(可准确到 精确度 可准确到) 可准确到 0.1mm 0.05mm 0.02mm
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 ．读数：若用 表示由主尺上读出的整毫米数 表示由主尺上读出的整毫米数， 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， 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) 果表达为(x＋K×精确度) mm. 六、伏安法测电阻 1．电流表的内接法和外接法的比较 ．
二、实验原理 1．把金属丝接入电路中，用伏安法测导线的 ．把金属丝接入电路中， U 电阻 R(R＝ I )．电路原理如图实－7－1 ＝ ．电路原理如图实－ － 所示． 所示． 2．用米尺量得金属丝的长度 l，用螺旋测微器 ． ， 量得金属丝的直径， 量得金属丝的直径，算出横截面积 S. l RS 3．利用电阻定律 R＝ρS，得出金属丝电阻率的公式 ρ＝ l . ． ＝ ＝ 图实－ － 图实－7－1
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)。
测定金属的电阻率
注意:
要估读
练习：
9.270 mm 7.500 mm
5.804 mm
V R A
（金属）
S
R/
限流外接
注意：
1.按先串后并顺序连接 电路。
2.仪表量程及正负极
3.接线柱上连线不交叉
重庆大足中学
1、实验原理：
l R S
l
S R l
——毫米刻度尺测（接入电路测）
d 2 S （ ） 2
d —— 螺旋测微器（千分尺）测
（是影响误差的主要原因）
U R — 伏安法测电阻，多次测 量求R I
2、实验电路：
按图连好电路（因
R较小，故采用安 培表 “外接法”）
A
V R
（金属）
（I不易过大，通电时间不易过长），
记入记录表格内， 断开电键S， 求出电阻R的平均值（也可画U—I图线
求电阻）
1 U I R 平均值R= 2 3 4 5 6
3、螺旋测微器：
0.5mm 精确度: 0.01mm （ ) 50
读数 = 固定刻度数 + 可动刻度数
(注意半毫米刻度数) 精确度×第M刻度线
S
R/
并把滑线变阻器阻值调至最大的位置。
R/起限流作用以使温度不太高从而ρ变化
不大。
V
R A
（金属）
S
R/
电流表、电压表量程要选择恰当（指针
偏角尽量大些，但要防止超过满偏）。
V
（金属）
R
A
S
R/
电路检查无误后，闭合电键S，改变滑
动变阻器滑动片的位置，读出几相应 的电流表，电压表的示数I和U的值
实验：测定金属的电阻率
• (2)①作U—I图线，应舍去左起第2个点，其余5个点尽量靠近直线且 均匀分布在直线两侧.②求该直线的斜率k，则R=k=229Ω(221Ω～237Ω 均正确)
• (3)长度为0.800cm; 直径为0.194cm • (4)根据 得 代入数据
• ρ=229× • •
R R Ω·m S l 1 =8.46×10-2Ω·m 2 2 ( 0 .1 9 4 1 0 ) 本实验考查的覆盖面较大，在实验复习中要理解实验原理、 4 实验步骤，掌握实验数据的处理方法，同时要提高对实验数据的计 2 0 .8 1 0 算能力.
(3) 由 表 格 可 知 ， 随 着电压的增大，元件 的 电阻减小，即电阻率 随 温度的升高而减小， 所 以该元件材料是半导 体．
• •
图象法处理数据在该实验中的应用 用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为 50kΩ)、电流表(内阻约为40Ω)、滑动变阻器、电源、电键、待测电 阻(约为250Ω)及导线若干.
• ④选变阻器：由于已选量程是3V的电压表，决定滑动变阻器必须采用分压电路 连接方式.由于电阻丝阻值约为10Ω，为在3V、0.3A以下范围内调节滑动变阻器， 读取几组测量值，滑动变阻器应选0～20Ω为宜，即F.显然，选取0～1000Ω变阻
器不行，一是阻值太大，变化不明显，易造成电压表、电流表超量程，烧毁表 头；二是额定电流也太小.另外，组成电路必须有开关和导线，即H是必需的. • 故所选用的器材有A，C，F，G，H.
l
S
点评
变式训练2：在用伏安法测电阻的实验中， 所用电压表的内阻约为20kΩ，电流表的内阻约为 10Ω，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行 实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标上， 如图8- 9所示． 5(1)根据各点表示的数据描出I-U图线，由此 求得该电阻的阻值Rx= _____ (保留两位有效数字)． (2)画出此实验的电路原理图．
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。
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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2．测电阻率的原理
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计算金属丝的电 I
阻 Rx，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
Rx＝ρ l/S
，得出计算金属丝电阻
的电阻改为2087 Ω，最简单的操作方
法是_____将__“__×__1_k_”__旋__钮__调__到__2_，______ ___再__将__“__×__1_0_0_”__旋__钮__调__到__0________．
若用两个这样的电阻箱,则可得到的电
阻值范围为_0_～__1_9_9_9_8__Ω_____.
目录
创新实验评析
【范例】 碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀一层碳膜．已知
某碳膜电阻阻值约为10 Ω ，其结构如图所示，现通过实验测
定碳膜厚度，备用器材如下：
A．电流表(量程0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω)
B．电流表(量程0～3 A，内阻约为0.03 Ω)
C．电压表(量程0～3 V，内阻约为30 kΩ)
πRD
目录
D．电压表(量程0～15 V，内阻约为150 kΩ)
E．滑动变阻器(最大值为2 Ω)
H．学生电源(4 V)
F．滑动变阻器(最大值为20 Ω)
I．螺旋测微器
G．滑动变阻器(最大值为200 Ω)
J．游标卡尺
目录
实验主要步骤： (1)用伏安法较准确地测量电阻的阻值．电流表选____A____， 电压表选___C_____，滑动变阻器选___F_____．(填标号) (2)在虚框中画出电路图 (3)若测得电阻值为R，该材料的电阻率为ρ，则碳膜厚度的表 达式为：d＝__ρ_L_____(用R、D、L、ρ表示)．
目录
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_._7_0__V．若使用的是较大量程，则
这时表盘刻度每小格表示____0_._5__V，
图中表针指示的是___8_.5____V.
(3)旋钮式电阻箱如图丁所示，电流从
接线柱A流入，B流出，则接入电路
的电阻为__1_9_8_7___Ω.今欲将接入电路
目录
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．
目录
数据处理 1．在求 Rx 的平均值时可用两种方法 (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.
实验 测定金属的电阻率
基础理论储备
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．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率． 实验原理 1．伏安法测电阻 (1)原理：R＝UI ，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)电流表的内接法和外接法的比较
目录
目录
【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 这样两个电阻箱串联可得到的最大电阻2×9999 Ω＝19998 Ω. 故两个这样的电阻箱,则可得到的电阻值范围为0～19998 Ω.
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1．等效替换法 连接电路如图所示，R为电阻箱，Rx为待测电阻，通过调节电 阻箱R，使单刀双掷开关S分别接1和2时，若电流表中的电流 示数相同，就表明Rx＝R，即可测出Rx.
2．附加电阻法
目录
连接电路如图所示，R1 为一阻值较大的固定电阻，Rx 为待测 电阻． (1)S2 断开，闭合 S1 调节变阻器 R，使电流表、电压表都有一 个适当读数，记下两表读数 I1、U1. (2)变阻器 R 不变，再闭合 S2，记下两表的读数 I2、U2. (3)待测电阻 Rx＝UI11－UI22
目录
经典例题展示
考点1 基本仪器的读数 例1 (1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所
示，则金属丝的直径是__2_.1_5_0___mm. (2)①图乙用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表__0_.0_2__A, 表针的示数是__0_._4_4___A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上 每一小格代表___0_.1___A，图中表针示数为__2_._2_0___A.
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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 表外接，所以 R 测<R 真，由 R＝ρSl ，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．
目录
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． 拓展创新 在本实验中，由于电表内电阻的影响，从而使金属导线电阻测 量值偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而带 来的实验误差．
率的公式ρ＝R
xS
＝π
d2U .
l 4lI
目录
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， 求出其平均值l.