【测金属电阻率】测金属电阻率的电路图

启明中学高效课堂 高二物理 导学案

一、实验目的

1、学会使用游标卡尺的使用方法和读数规则

2、 学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。

二、实验原理 用刻度尺测一段金属导线 的长度，用螺旋测微器测导线的直径，用伏安法测导线的电阻，根据电阻定律，金属的电阻率。

1.游标卡尺

⑴10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出0.1。其。 ⑵20分度的游标卡尺。

⑶50分度的游标卡尺。

要注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的， 所以都不再往下一位估读。

2.螺旋测微器

固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。

在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数时，从固定刻

度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。

（4）使用螺旋测微器应注意以下几点：（结合课本内容自己总结）

2、伏安法测电阻

电路：如果是理想情况，即RA→0，Rv→∞时，两电路测量的数值应该是相同的。

（1）外接法

U侧是Rx两端电压，是准确的，I测是过Rx和总电流，所以偏大。R测偏小，是由于电压表的分流作用造成的。实际测的是Rx与Rv的并联值，随Rv↑，误差将越小。

（2）内接法

I测是过Rx的电流，是准确的，U测是加在Rx与

压作用造成的。

三、实验器材

被测金属导线、米尺、螺旋测微器、电流表、电压表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线若干。

（一）、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.按图所示的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；

4.把滑

动变阻器的滑动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K。改变 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K。 求出导线电阻R的平均值；

5.将测得R、L、d的值，代入电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率；

6.拆去实验线路，整理好实验器材。

（二）、实验结论： 上总电压，所以偏大。R测偏大，是由于电流表的分选择方法：Rx>>RA用 ，x

根据电阻定律，得金属的电阻率 ，所以只要先用伏安法测出金属丝电阻，用刻度尺测金属丝长度，用螺旋测微器测金属丝直径，然后代入公式即可。在测电阻时，如果是小电阻，则电流表用外接法；反之，如果电阻较大，则电流表用内接法。由于金属丝电阻一般较小（相对于电压表内阻来说），故做本实验时应采用电流表外接法. 至于滑动变阻器是采用限流式还是分压式，可根据实验所提供的器材及要求而灵活选取. 若无特别要求，一般可用限流式。

1．“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是 ( )

A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝

接入电路中

B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值

C．用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值

D．实验中应保持金属丝的温度不变

2．将图实－1－19所示的螺旋测微器的读数写出来．甲．______mm乙．______cm

3．(2008·全国卷Ⅱ)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数，该铜丝的直径为________mm.

4．(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图实－1－21所示，则测量结果应该读作________mm.

(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图实－1－22所示，此示数为

________mm.

5．(2010·天津模拟)某物理学习小组的两位同学采用

“伏安法”测金属丝的电阻的实验中，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

各作出一条图线，如图实－1－23甲、乙所示，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)

6．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：

A．电压表○V1 (量程0～3 V，内阻约为15 kΩ) B．电压表○V2 (量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)

C．电流表○A1 (量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω) D．电流表○A2 (量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)

E．变阻器R1(0～100 Ω，0.6 A) F．变阻器R2(0～2000 Ω，0.1 A)

G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω) H．开关 S，导线若干

(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有____________________(填代号)．

(2)为减小实验误差，应选用图实－1－24中________[填(a)或(b)]为该实验的电路原理图，并按所选择的

电路原理图把图实－1－25中的实物图用线连接起来．

(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图实－1－26所示，则金属丝的直径为________mm，电阻值为________Ω.

7．(2009·江苏高考)有一根圆台状匀质合金棒如图示，某同学猜测其电阻的大小与该合金

棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关．他进行了如下实验：

(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L＝________cm.

(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)．该合金棒的电阻约为几个欧姆．图中有一处连接不当的导线是________．(用标注在导线旁的数字表示)

(3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R＝6.72 Ω，根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd＝13.3 Ω、RD＝3.38 Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2＝Rd·RD，由此推断该圆台状合金棒的电阻R＝________.(用ρ、L、d、D表示)

8、知能检测，尝试自测第4题。

8、创新课堂，创新拓展，例3。

9，创新课堂知能检测第10小题。