实验:测定金属电阻率.doc

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实验:测定金属电阻率实验:测定金属电阻率

第二章 恒定电流 实验:测定金属电阻率 ●我将要学什么 1、学习使用外径千分尺(螺旋测微器),并能用其测量金属丝直径 2、用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率 3、掌握电阻定律公式R=,应用其解决实际问题 重点难点:用伏安法测定金属电阻率 ●我的预习成果 1、外径千分尺的简介 千分尺是比游标卡尺更精密的长度测量仪器,常见的机械千分尺如下图所示。它的量程为0~25mm,分度值是0.01mm。由固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置、锁紧装置等组成,请在下图中横线位置填写正确名称: 2、外径千分尺刻度及分度值说明 1) 固定套管上的水平线上、下各有一列间距为 mm的刻度线,上侧刻度线在下侧二相邻刻度线中间。 2) 微分筒上的刻度线是将圆周分为 等分的水平线,它是作旋转运动的。 3) 根据螺旋运动原理,当微分筒旋转一周时,测微螺杆前进或后退一个螺距—0.5mm。即,当微分筒旋转一个分度后,它转过了1/50周,这时螺杆沿轴线移动了 mm ●我要解决的问题 J老师提的问题 1、总结螺旋测微器的读数方法 2、利用伏安法测电阻,使用安培表外接法会使金属的电阻率值偏大还是偏小? L我困惑的问题 ●典例剖析 例1、 例2、如图7所示,P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为L,直径为D,镀膜的厚度为d.管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中,测得它两端电压为U,通过它的电流为I.则金属膜的电阻为____________,镀膜材料电阻率的计算式为ρ=____________. ●我先试一试 [实验目的] 用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率;练习使用螺旋测微器。 [实验原理] 根据电阻定律公式R=,只要测量出金属导线的长度和它的直径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。 [实验器材] 被测金属导线,直流电源(4V),电流表(0-0.6A),电压表(0-3V),滑动变阻器(50Ω),电键,导线若干,螺旋测微器,米尺。 [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,计算出导线的横截面积S。 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。 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S。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,断开电键S,求出导线电阻R的平均值。 5.将测得的R、、d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。 [注意事项] 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,亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。 2.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。 3.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。 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I的值不宜过大(电流表用0~0.6A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。 【实验数据记录】 ●我的错题与总结 1、机械外径千分尺的简介: 千分尺是比游标卡尺更精密的长度测量仪器,常见的机械千分尺如下图所示。它的量程为0~25mm,分度值是0.01mm。由固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置、锁紧装置等组成; 2、外径千分尺刻度及分度值说明: 4) 固定套管上的水平线上、下各有一列间距为1mm的刻度线,上侧刻度线在下侧二相邻刻度线中间。 5) 微分筒上的刻度线是将圆周分为50等分的水平线,它是作旋转运动的。 6) 根据螺旋运动原理,当微分筒旋转一周时,测微螺杆前进或后退一个螺距—0.5mm。即,当微分筒旋转一个分度后,它转过了1/50周,这时螺杆沿轴线移动了 1/50×0.5mm=0.01mm,因此,使用千分尺可以准确读出0.01mm的数值。 3、外径千分尺的零位校准: 1) 零位是否校准。——方法: 步骤一:松开锁紧装置,清除油污; 步骤二:确认测砧与测微螺杆间接触面清洗干净。 2) 微分筒端面是否与固定套筒的零刻度线重合。 ① 重合标志:微分筒

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