测定金属的电阻率实验解析

5
10
0
15
V
电压表读数为11.7V
电流表读数规则:
0—3A: 每格0.1安,向后估读一位,1/10估读,读到 百分位.
0—0.6A：每格0.02安,在百分位半格估读,读到 百分位。
电压表读数规则：
0—3V： 每格0.1V，向后估读一位,1/10估读,读到 百分位.
0—15V: 每格0.5V,在十分位估读,1/5估读,读到 十分位.
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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．
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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.
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
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
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创新实验评析
Leabharlann Baidu
【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
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量程为0.6A的电流表，最小分格为0.02A， 指针偏转不够一个分格的部分用半格估读法 （不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格 估读），读数和最小刻度的小数位数相同。
0.2 0.4
0
0.6
A
电流表读数为0.15A.
量程为0.6A的电流表
0.2 0.4
0
0.6
A
电流表读数为0.27A
量程为15V的电压表，最小分格为0.5V， 指针偏转不够一个分格的部分用1/5格估读 法（估读五分之几小格)，读数和最小刻 度小数位数相同。.
电压表
电流表
0～3V挡的最小分度是_0_._1_V 0～15V挡的最小分度是_0_._5_V
0～0.6A挡的最小分度是_0_.0_2A
0～3A挡的最小分度是_0_._1_A
电压表0～3V挡读数为_1_._9_0V 电流表0～0.6A挡读数为_0_.1_8A
0～15V挡读数为 9.5V ， 0～3A挡读数为 0.90A ．
率的公式ρ＝R
xS
＝π
d2U .
l 4lI
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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.
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
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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)．
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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．
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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．
电流表和电压表的读数方法
量程为3A的电流表，最小分格为0.1A， 指针偏转不够一个分格的部分用1/10格估 读法
读数比最小刻1度多一位小2数。
0
3
A
电流表读数为0.74A.
量程为3V的电压表，最小分格为 0.1V，指针偏转不够一个分格的部分 用1/10格估读法
读数比最小刻度多一位小数。
1
2
0
3
V 电压表读数为2.38V