测电阻率实验

待测电阻 Rx（阻值约为 100 ） 滑动变阻器 R （最大阻值 10 ） 电源 E（电动势约 10V，内阻约为 1 ） 单刀双掷开关 S，导线若干 （1）要求方法简单，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明器材代号。 （2）实验中所要直接测量的物理量是 ，用测得的量表示待测电阻 Rx 的阻值计 算公式为 Rx 。
四、替代法测电阻 例 1、(04 北京理综 )为了测定电流表 A1 的内阻，采用如图 1 所示的电路。其中：A1 是待测 电流表，量程为 300A ，内阻约为 100 ； A2 是标准电流表，量程是 200A ； R1 是电阻箱，阻值范围 0 ~ 999 .9 ； R2 是滑动变阻器； R3 是保护电阻； E 是电池组，电动势为 4V，内阻不计； 开关。 （1）根据电路图 1，请在图 2 中画出连线，将器材连接成实验电路。 S1 是单刀单掷开关，S2 是单刀双掷
(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．伏安法测电阻 (1)电流表的内接法和外接法的比较 内接法 电路图 电流表分压 U 测＝Ux＋UA U测 R 测＝ ＝Rx＋R A >Rx I测 测量值大于真实值 适用条件 适用于测量 R A≪Rx 大阻值电阻 电压表分流 I 测＝Ix＋IV U 测 RxR V R 测＝ ＝ <R x I 测 Rx＋RV 测量值小于真实值 R V≫R x 小阻值电阻 外接法
(3)读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。 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)
图实­7­2
如图实­7­2 所示， 固定刻度示数为 2.0 mm， 不足半毫米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。
五、半偏法测电阻 例 1、 [06 江苏卷 .13] 现在按图①所示的电路测量一节旧干电池的电动势 E （约 1.5V） 和内阻 r （约 20Ω ） ， 可供选择的器村如下： 电流表 A1、A2（量程（0～500μ A ，内阻约为 500Ω ） ，滑动变阻器 R（阻 值 0～100Ω ， 额定电流 1.0A） ， 定值电阻 R（阻值 约为 100） 电阻箱 R2、 R（阻值 0 ～999.9Ω ） ， 1 3 开关、导线若干。 电阻箱 由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改 装（扩大量程） ，然后再按图①电路进行测量。若按图②电路测量 A2 的内阻，以下给出了实验中必要的操作。 E,r S 电流表 A1 A2
实验七
测定金属的电阻率
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．掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。 3．学会利用伏安法测电阻，进一步测出金 属丝的电阻率。
二、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 (1)构造：如图实 ­7­1 所示，它的测砧 A 和固定刻度 B 固定在尺架 C 上，旋钮 D、微调 旋钮 D ′和可动刻度 E、测微螺杆 F 连在一起，通过精密螺纹套在 B 上。
误差原因
电阻 测量值
(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 R x 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： R x< R VR A 时，用电流表外接法； R x> R VR A 时，用电流表内接法。 ③实验试探法：按图实­7­4 所示接好电路，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。
U2 r2
U1 I v1 r1
Ux Ix Rx
Ux=U1
U 1 r1 r2 可得出 Rx = U 2 r1 U 1 r2
(U 2 U 1 ) 可得 Rx = r1 U1
(U 2 U 1 ) R x 对实验电路右图而言，由 = U1 r1
点评：此题用两伏特表测电阻，因电压表内阻已知，可起到电流表的作用，从而由部分 电路欧姆定律求得待测电阻 Rx 的阻值，同时利用串联电路中电阻两端电压与电阻成正比分 配关系可求得 Rx 的阻值，此题为考查考生综合分析与创新能力的好题。
1 ，试画出测量电阻 Rx 的 3
一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注） 。 （2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 （3）若电压表 V1 的读数用 U1 表示，电压表 V2 的读数用 U2 表示，则由已知量和测得量表示 R x 的公式为 Rx ＝_________________。
的量程不足，但是相比起来电压表 D 的量程超过太多，读数偏小，所以电压表选择 C 表。 （2）根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为：①电流表应采用内接的 方法；②滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。
二、两安培表安法测电阻 例 1、用以下器材测量一待测电阻的阻值，器材如下： 电流表 A1（量程 250mA，内阻 r1 为 5 ） 电流表 A2 （量程 300mA，内阻 r2 约为 5 ）
点评：此题用两安培表法测电阻，因电流表 A1 的内阻已知，则可 起到电压表的作用， 利用并联电路两端电压相等得 Rx 两端的电压是解 决本题的关键，实验中应注意电流不宜过大，以免烧坏两电流表。
三、两伏特表法测电阻 例 1、 (04 吉林理综)用以下器材测量一待测电阻 Rx 的阻值 （900～1000Ω ） ： 电源 E，具有一定内阻，电动势约为 9.0V； 电压表 V1，量程为 1.5V，内阻 r1＝750Ω ； 电压表 V2，量程为 5V，内阻 r2＝2500Ω ； 滑线变阻器 R，最大阻值约为 100Ω ； 单刀单掷开关 K，导线若干。 （1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的
RV Rx RV Rx 与 之间的关系来判断，当 > 时，采用电流 Rx RA Rx RA
表的外接法，反之选择电流表内接法。 （1）本题中，待测电阻 Rx 的阻 值约为 25kΩ ，直流电源电动势为 20V，经粗略计算电 路中最大的电流约为 I max
E 20V 800μA ，所以电流表选择 B；虽然电压表 C 3 R 25 10
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，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
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
； 。
【解析】 ：电学实验选择仪器的一般步骤如下：① 根据量程选择电流表和电压表，不能超过 表的量程，不能量程太大导致表的读数偏小；② 根据题中关键语句，如精确测量，从 零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值， 限流电路滑动变阻器选择大阻值；③ 选择电流表的内外接法，一般的原则是“大内偏 大，小外偏小” ；也可以根据
[典例 1]
(1)如图实­7­5 所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从左至右分别为 9 mm 长
10 等分、19 mm 长 20 等分，它们的读数依次为________ mm，________ mm。
图实­7­5 (2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图实 ­7­6 所示，则图 (a)、(b)金属丝 的直径分别为________ mm，________ mm。
图实­7­1
(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。
一、伏安法测电阻 例 1、 （2011 天津）某同学测量阻值约为 25kΩ 的电阻 Rx，现备有下列器材： A．电流表（量程 100 μ A，内阻约为 2 kΩ ） ； B．电流表（量程 500 μ A，内阻约为 300 Ω ） ； C．电压表（量程 15 V ，内阻约为 100 kΩ ） ； D．电压表（量 程 50 V，内阻约为 500 kΩ ） ； 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 kΩ ，额定功率 1 W） ； G．电键和导线若干。 电流表应选 ，电压表应选 。 （填字母代号）
S2 S3
R R1
E 图②
S1
1 ．滑动变阻器的分压式与限流式的接法 (1)两种接法的适用情形 ①限流式接法适合测量阻值小的电阻( 跟滑动变阻器的总电阻 相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)。 ②分压式接法适合测量阻值较大的电阻。 (2)两种接法的选择 ①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变 阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流( 或电压) 仍超过电流表(或 电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用 分压式接法。 ②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流 电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电 流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路。 ③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路。 ④两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为 限流式接法电路简单、耗能低。
2．游标卡尺 (1)构造：如图实­7­3 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。
图实­7­3
(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： 刻度格数(分度) 10 20 50 刻度总长度 9 mm 19 mm 49 mm 每小格与 1 mm 的差 值 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm 精确度(可准确到) 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm