实验十测定金属的电阻率.doc

实验十：测定金属的电阻率 【实验目的】 1、练习使用螺旋测微器； 2、学会用伏安法测量电阻的阻值； 3、测定金属的电阻率。 【实验原理】 根据电阻定律公式，只要测量出金属导线的长度和它的直径，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，毫米该度尺。 【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，计算出导线的横截面积S。 按图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。 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。 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，记入记录表格内，断开电键S，求出导线电阻R的平均值。 将测得R、、的值，代入电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率。 拆去实验线路，整理好实验器材。 【注意事项】 1、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。 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。 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，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。 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。 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，再取平均值；第二种是用图象（U-I图线）的斜率来求出，若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两测，个别明显偏离较远的点可以不予考虑。 【实验数据记录和处理】 表11－1 次序 1 2 3 d的平均值 横截面积S 直径d 表11－2 次序 1 2 3 l的平均值 长度l 表11－3 次序 U/V I/A R/Ω R的平均值 1 2 3 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为： 。 【问题与讨论】 1．实验电路为什么必须采用电流表外接法？ 2．现有实验器材：干电池（4节），滑线变阻器（0—20Ω），单刀双掷电键一个，单刀单掷电键一个，电流表（0—0.6A），电阻箱（0—999.9Ω），导线若干。能否用上述器材测定电阻丝的电阻？若能，请说明测量方法。 若将上述器材中的“电流表（0—0.6A）”换成“电压表（0—3V）”呢？ 【巩固练习】 1．在“测定金属的电阻率”实验中，以下操作中错误的是 A．用米尺量出金属丝的全长三次，算出其平均值 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安培表的内接线路，多次测量后算出其平均值 D．实验中应保持金属丝的温度不变 2．在做“测定金属的电阻率”实验时，下列操作中正确的是（ ） A、若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去表面的漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，千万不可用小刀去刮掉漆皮，而两端接头部分则要用砂布打磨干净，以保证电路接触良好。 B．用米尺反复测量3次导线的总长，求出平均值l，然后将导线接入测量电路中。 C．估计待测金属导线的电阻值大小，选择合适的仪器和实验电路。 D．合上电键S，不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值，记录几组对应的电流强度和电压的数值，计算出导线的电阻R。 3．用伏安法测电阻，应当用滑动变阻器改变通过待测电阻的电流强度，以便多测几组数据。如图所示，变阻器有a、b两种接法，关于这两种接法，下列说法中正确的是（ ） A、变阻器在a图中作分压器使用，在b图中作限流器使用。 B、若变阻器的全阻值比待测电阻小时，用b电路能较大范围地调节中的电流强度。 C、若变阻器的全阻值比待测电阻大时，用a电路能较大范围地调节中的电流强度。 D、若变阻器的全