测金属丝的电阻率.ppt

1．伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较 描绘小灯泡的伏安特性曲线 * 测定金属的电阻率 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压 U测＝Ux＋UA 电压表分流 I测＝Ix＋IV 内接法 外接法 电阻测量值 R测＝ ＝Rx＋RARx 测量值大于真实值 R测＝ Rx 测量值小于真实值 适用条件 RA?Rx RV?Rx 适用于测量 大电阻 小电阻 (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临界值法：令R0＝ ，当RxR0时，用内接法；RxR0时，用外接法． 二、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导线的长度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 =U/I ；又由R =ρL/S得 ρ=RS/L = ?d2R/4L= ?d2U /4IL 。 一、实验目的： 1.学会使用各种常用电学仪器及正确的读数； 2.学会使作螺旋测微器并掌握正确的读数方法； 3.学会使作伏安法测量电阻的阻值，并结合电阻定律测定出金属的电阻率。 4.学会根据实验的电路原理图正确地在实物图中进行连线。 ρ =?d2R/4L 实物连接图 四、实验电路图 A V 三、实验器材 被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、电键、滑动变阻器和导线若干。 五、实验步骤 1、用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径D的平均值，然后计算出导线的横截面积S； 2、将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L（即有效长度），反复测量三次，求出平均值L； 3、依照图中所求的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大。 4、电路经检查无误后，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，记入记录表格内，断开电键S，求出电阻R的平均值； 5、将测得的R、L、d的值，代入电阻率计算公式 ρ =?d2R/4L 中，计算出金属丝的电阻率。 6、整理好实验器材，实验结束。 六、注意事项 1、本实验中被测金属导线的电阻值较小，为了减少实验的系统误差，必须采用电流表外接法； 2、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、待测金属丝、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后依次把电压表并联在待测金属丝的两端； 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，即电压表两并入点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直； 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过高，造成其电阻率在实验过程中增大； 6、求R的平均值可用两种方法：第一种是用算出各次的测量值，再到平均值；第二种是用图像U—I（图线）的斜率来求出。 7、电流表与电压表的读数要注意有效数字的位数。 七、误差分析（误差来源） 1、直径测量； 2、长度测量； 3、测量电路中电流及电压对电阻测量的影响； 4、通电电流大小、时间长短、致使电阻丝发热，电阻率随之变化。 设Rx 与ρx为待测电阻和它的电阻率； Ro 和ρo为电阻丝电阻和电阻率的真实值。 由于本实验采用电流表外接法，所以：Rx＜Ro，由ρ=RS/L，所以ρx＜ρo 组装试验装置 按实验原理要求画出实验电路图 选择实验所需仪器，按电路图连接电路 测量对应的电流 和电压值 接通电源，平稳调节滑动变阻器，使滑动变 阻器的阻值由小到大逐渐改变 侧出8-10组电流和电压值，记入设计好的表格 实验结束，整理还原实验器材 用U-I图象处理实验数据 在坐标纸上以I为横轴，U为纵轴，描出对应的点 用平滑曲线连接各点，作出小灯泡的电压与对应电流的伏安特性曲线 返回 返回目录 实物图 B C A S A V 变化图 提示 返回 0.21 0.20 0.19 0.17 0.14 0.10 0.06 0.02 电流 A/I 3.0 2.6 2.2 1.8 1.4 1.0 0.6 0.2 电压 U/V 8 7 6 5 4 3 2 1 次序 U/V I/A 0 1 2 3 0.1 0.2 0.3 *