测定金属丝的电阻率
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实验八 测定金属丝的电阻率
【实验目的】 1．学会用伏安法测电阻，测定金属丝的电阻率． 2．练习使用螺旋测微器，会使用常用的电学仪 器． 【实验原理】
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 安法测导线的电阻 R，由 R＝ρSl ，所以金属丝的 电阻率 ρ＝π4dl2R.
A．导线直径 d 的测量 C．电流 I 的测量
(A ) B．电压 U 的测量 D．导线长度的测量
解析 四个选项中的四个物理量对金属丝的 电阻率均有影响，但影响最大的是直径 d，因 为在计算式中取直径的平方．
整理ppt
2．在做“测定金属丝的电阻率”实验时，下列操
作正确的是
()
A．若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去表
量．
整理ppt
螺旋测微器测量精度
螺旋测微器的测量范围约 几厘米 .固定刻 度上的最小刻度为 1 mm,可动刻度的最小 刻度是 0.01 mm,测量时准确到 0.01 mm,估 读到 0.001 mm.
整理ppt
练习1 30 25
20
0
5
10
15
20
15
10
8.500+0.203=8.703 mm
值，计算出导线的总电阻
整理ppt
解析 用米尺反复测量三次接入电路中的导线的 长度而不是总长度，B、C 错；闭合开关前，滑动 变阻器的有效阻值处于最大，合上开关 S 后逐步减 小滑动变阻器接入电路的有效阻值，D 对．
答案 AD
整理ppt
二、非选择题
3．某小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻实验 中；根据同一组数据进行正确描点后，甲、乙两位同学根 据自己的理解各做出一条图线，如图12所示，根据你对实 验的理解，你认为 同学的图线正确，根据你选择的图线 算出该金属丝的电阻为 Ω.(保留两位有效数字)
整理ppt
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?
整理ppt
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 =
来自百度文库
整理ppt
2.两种电路的选择 (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.简单概括为“大内偏大， 小外偏小”. (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
6．拆去实验线路，整理好实验器材．
整理ppt
【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．
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】
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
面漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，
千万不可用小刀去刮漆皮，而两端接头部分
则用纱布打磨干净，以保证电路接触良好
B．用米尺反复测量三次导线的总长度，求出平
均值 L，然后将导线接入测量电路中
C．估计待测金属导线的总长，选择合适的仪器
和实验电路
D．合上开关 S，逐步减小滑动变阻器接入电路
的有效阻值，记录几组对应的电流和电压数
整理ppt
【实验器材】 被测金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、电压 表、电流表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线 等． 【实验步骤】 1．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. 2．依照电路图(图 1)用导线将器材连好，将滑 动变阻器的阻值调至最大．
图1
整理ppt
整理ppt
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 和电压值，记入记录表格内；断开电键 S，求出导 线电阻 R 的平均值．
5．将测得的 R、l、d 值代入电阻率计算公式 ρ ＝RlS＝πd42lR，计算出金属导线的电阻率．
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．
3．通电电流过大、时间过长，致使电阻丝发
热，电阻率随之变化带整来理p误pt 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．
整理ppt
练习2
30 15
10
0
5
5 10
15
10
4.000+0.088=4.088 mm
整理ppt
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】
整理ppt
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
解析 当金属丝两端电压为零时，通
过的电流也为零，因此图线必过原点，
故甲同学的图线正确；在甲同学画的
图线上距原点较远的地方取一个点，
图12
其坐标值为(0.4 A,1.52 V)，故金属丝
电阻为： 3.8(3.7～3.9均可).
整理ppt
【例1】用伏安法测量一个定值电阻的阻值,所需器材及规格 如(1)下待:测电阻Rx(约100 Ω) (2)直流毫安表A(量程0~10 mA,内阻50 Ω) (3)直流电压表V(量程0~3 V,内阻5 kΩ) (4)直流电源(输出电压4 V,内阻不计) (5)滑动变阻器(最大阻值为15 Ω,允许最大电流1 A) (6)开关一个,导线若干条
【实验目的】 1．学会用伏安法测电阻，测定金属丝的电阻率． 2．练习使用螺旋测微器，会使用常用的电学仪 器． 【实验原理】
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 安法测导线的电阻 R，由 R＝ρSl ，所以金属丝的 电阻率 ρ＝π4dl2R.
A．导线直径 d 的测量 C．电流 I 的测量
(A ) B．电压 U 的测量 D．导线长度的测量
解析 四个选项中的四个物理量对金属丝的 电阻率均有影响，但影响最大的是直径 d，因 为在计算式中取直径的平方．
整理ppt
2．在做“测定金属丝的电阻率”实验时，下列操
作正确的是
()
A．若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去表
量．
整理ppt
螺旋测微器测量精度
螺旋测微器的测量范围约 几厘米 .固定刻 度上的最小刻度为 1 mm,可动刻度的最小 刻度是 0.01 mm,测量时准确到 0.01 mm,估 读到 0.001 mm.
整理ppt
练习1 30 25
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8.500+0.203=8.703 mm
值，计算出导线的总电阻
整理ppt
解析 用米尺反复测量三次接入电路中的导线的 长度而不是总长度，B、C 错；闭合开关前，滑动 变阻器的有效阻值处于最大，合上开关 S 后逐步减 小滑动变阻器接入电路的有效阻值，D 对．
答案 AD
整理ppt
二、非选择题
3．某小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻实验 中；根据同一组数据进行正确描点后，甲、乙两位同学根 据自己的理解各做出一条图线，如图12所示，根据你对实 验的理解，你认为 同学的图线正确，根据你选择的图线 算出该金属丝的电阻为 Ω.(保留两位有效数字)
整理ppt
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?
整理ppt
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 =
来自百度文库
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2.两种电路的选择 (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.简单概括为“大内偏大， 小外偏小”. (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
6．拆去实验线路，整理好实验器材．
整理ppt
【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．
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】
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
面漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，
千万不可用小刀去刮漆皮，而两端接头部分
则用纱布打磨干净，以保证电路接触良好
B．用米尺反复测量三次导线的总长度，求出平
均值 L，然后将导线接入测量电路中
C．估计待测金属导线的总长，选择合适的仪器
和实验电路
D．合上开关 S，逐步减小滑动变阻器接入电路
的有效阻值，记录几组对应的电流和电压数
整理ppt
【实验器材】 被测金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、电压 表、电流表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线 等． 【实验步骤】 1．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. 2．依照电路图(图 1)用导线将器材连好，将滑 动变阻器的阻值调至最大．
图1
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整理ppt
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 和电压值，记入记录表格内；断开电键 S，求出导 线电阻 R 的平均值．
5．将测得的 R、l、d 值代入电阻率计算公式 ρ ＝RlS＝πd42lR，计算出金属导线的电阻率．
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．
3．通电电流过大、时间过长，致使电阻丝发
热，电阻率随之变化带整来理p误pt 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．
整理ppt
练习2
30 15
10
0
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5 10
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4.000+0.088=4.088 mm
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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】
整理ppt
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
解析 当金属丝两端电压为零时，通
过的电流也为零，因此图线必过原点，
故甲同学的图线正确；在甲同学画的
图线上距原点较远的地方取一个点，
图12
其坐标值为(0.4 A,1.52 V)，故金属丝
电阻为： 3.8(3.7～3.9均可).
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【例1】用伏安法测量一个定值电阻的阻值,所需器材及规格 如(1)下待:测电阻Rx(约100 Ω) (2)直流毫安表A(量程0~10 mA,内阻50 Ω) (3)直流电压表V(量程0~3 V,内阻5 kΩ) (4)直流电源(输出电压4 V,内阻不计) (5)滑动变阻器(最大阻值为15 Ω,允许最大电流1 A) (6)开关一个,导线若干条