實(shí)驗(yàn)：測定金屬的電阻率

1、3 .由電阻定律A p S，得PRS=n dR41 =n d* 1 2U411,求出電阻率.實(shí)驗(yàn)：測定金屬的電阻率【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 初步掌握伏安法測電阻的原理和方法，初步接觸電路和器材的選擇。2. 熟練掌握螺旋測微器的讀數(shù)。3. 掌握測定金屬電阻率的原理和方法?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】1. 測定金屬電阻率的原理2. 螺旋測微器的使用和讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)器材 毫米刻度尺、螺旋測微器、電壓表、電流表、定值電阻、開關(guān)及導(dǎo)線、被測金屬導(dǎo)線、電 池、滑動變阻器.三、實(shí)驗(yàn)操作1.實(shí)驗(yàn)步驟(1) 測直徑：用螺旋測微器在被測導(dǎo)線上3個不同位置各測一次直徑，求出其直徑平均值 d,并記錄. 連電路：按如圖所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路.(

2、3)量長度：用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度，反復(fù)測量 3次取平均值，并記錄.(4)求電阻：把滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng) 檢查確認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)S.改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、(5)拆除實(shí)驗(yàn)電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材.2 數(shù)據(jù)處理(1) 電阻R的值：方法一，平均值法：分別計算電阻值再求平均值； 方法二，圖象法：利用UH I圖線的斜率求電阻.(2) 將測得的R、I、d的值，代入電阻率計算公式RSTn d Rx41中，計算出金屬導(dǎo)線的電阻率.3 .實(shí)驗(yàn)注意事項(1) 為了方便，測量直徑應(yīng)在導(dǎo)線連入電路前進(jìn)行，為了準(zhǔn)確測量金

3、屬導(dǎo)線的長度，應(yīng)該 在連入電路之后在金屬導(dǎo)線拉直的情況下進(jìn)行.(2) 因一般金屬絲電阻較小，為了減少實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，必須選擇電流表外接法；(3) 本實(shí)驗(yàn)若用限流式接法，在接通電源之前應(yīng)將滑動變阻器調(diào)到阻值最大狀態(tài).電流不宜過大(電流表用00.6 A量程)，通電時間不宜太長，以免電阻率因溫度升高 而變化.【典例精析】一、儀器的選擇和電路的設(shè)計例1.在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測出金屬絲直徑d,用米尺測出金屬絲的長度L,金屬絲的電阻大約為 5 Q,先用伏安法測出金屬絲的電阻 R,然后根據(jù)電 阻定律計算出該金屬絲的電阻率 為此取來兩節(jié)新的干電池、電鍵和若干導(dǎo)線及下列器材：A. 電壓表

4、03 V，內(nèi)阻10 k Q B.電壓表015 V，內(nèi)阻50 k QC.電流表 00.6 A，內(nèi)阻0.05 Q D .電流表 03 A，內(nèi)阻0.01 QE.滑動變阻器，010 Q F.滑動變阻器，0100 Q(1) 要求較準(zhǔn)確地測出其阻值，電壓表應(yīng)選 ，電流表應(yīng)選 ,滑動變阻器應(yīng)選 .(填序號)實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)的實(shí)物接線如圖所示，請指出該同學(xué)實(shí)物接線中的兩處明顯錯誤.存I錯誤1.錯誤2 .二、數(shù)據(jù)處理和實(shí)物圖的連線例2.如圖所示，某同學(xué)設(shè)計了一個測量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)，將已知直徑為d的待測金屬絲固定在接線柱 a、b上，在金屬絲上安裝一個小金屬滑片c,連接好電路，電路中 F0是保護(hù)電阻已知電壓表的內(nèi)阻

5、遠(yuǎn)大于金屬絲的電阻，電壓表的分流作用可以忽略不計閉 合開關(guān)后得電流表的讀數(shù)為Io,電壓表的讀數(shù)為 Ub調(diào)節(jié)滑片c的位置，分別測出長度L及所對應(yīng)的電壓值 U,然后作出L圖象.如圖乙所示.(1)在下圖所示的2(2) 根據(jù)所選電路圖在圖甲中進(jìn)行實(shí)物連線. 測得圖乙中圖線的斜率為k,由此可得該金屬絲的電阻率為 【課堂達(dá)標(biāo)檢測】1.在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，(1) 測量金屬絲的直徑時不再使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器，而是采用刻度尺測量緊密繞制多匝的電阻絲長度,mm.(2) 如圖所示是測量金屬絲電阻的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器 滑片P置于變阻器的一端請根據(jù)圖乙電路

6、圖，補(bǔ)充完整實(shí)物圖的連線，并使開關(guān)閉合瞬 間，電壓表或電流表不至于被燒壞.甲乙(3) 某同學(xué)利用正確的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，數(shù)據(jù)如下：0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 /A次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.101.702.302.80I/A0.020.060.160.220.340.460.54請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙中作 U- I圖線，并由圖線求出電阻值為 Q .【課后鞏固練習(xí)】1在“測定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，由p n'可知，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是（）A.金屬絲直徑d的測量 B 電壓U的測量C.電流I的測量 D.金屬絲長度I的測量2

7、.在測金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中錯誤.的是（）A. 用伏安法測電阻時，可采用電流表外接法B. 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，取得多組U和I的值，然后求出平均電阻C. 應(yīng)選用毫米刻度尺測金屬絲的長度三次，然后求出平均長度ID. 實(shí)驗(yàn)中電流不能太大，以免電阻率發(fā)生變化3 .在測定阻值較小的金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，并要求在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，在測量其電阻時應(yīng)選擇的電路是（）RI*E4 .在做“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)時，需要對金屬絲的電阻進(jìn)行測量，已知金屬絲的 電阻值 R約為20 Q . 一位同學(xué)用伏安法對這個電阻的阻值進(jìn)行了比較精確的測量，這位 同學(xué)想使被測電阻 R兩端

8、的電壓變化范圍盡可能的大.他可選用的器材有：電源E:電動勢為8 V，內(nèi)阻為1.0 Q ; 電流表A:量程0.6 A，內(nèi)阻約為0.50 Q ; 電壓表V:最程10 V,內(nèi)阻約為10 k Q ;滑動變阻器 R最大電阻值為 5.0 Q ;開關(guān)一個，導(dǎo)線若干.（1）根據(jù)上述條件，測量時電流表應(yīng)采用 （選填“外接法”或“內(nèi)接法”）.（2）在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.(3) 若在上述實(shí)驗(yàn)中，電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為 U,且電流表內(nèi)阻 Q、電壓表內(nèi)阻FV均為已知量，用測量物理量和電表內(nèi)阻計算金屬絲電阻的表達(dá)式.5在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測金屬導(dǎo)線的電阻FX約為5 Q .實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：

9、A.電壓表 V(量程3 V，內(nèi)阻約為15 k Q ) B .電壓表 V(量程15 V，內(nèi)阻約為75 k Q)C.電流表Ai(量程3 A，內(nèi)阻約為0.2 Q ) D .電流表 如量程600 mA,內(nèi)阻約為1 Q)E. 變阻器 R(0 100 Q , 0.3 A) F.變阻器 F2(0 2000 Q , 0.1 A)G.電池日電動勢為3 V，內(nèi)阻約為0.3 Q ) H .開關(guān)S,導(dǎo)線若干(1) 為提高實(shí)驗(yàn)精確度，減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有 .(2) 為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用圖甲中 (填“a”或“ b”)為該實(shí)驗(yàn)的電路圖，并按所選擇的電路圖把圖乙中的實(shí)物圖用導(dǎo)線連接起來.T乙(3) 若用刻度尺測得金屬導(dǎo)線長度為60.00 cm,用螺旋測微器測得導(dǎo)線的直徑為0.635 mm兩電表的示數(shù)分別如圖所示，則電阻值為 Q，電阻率為 .3. 對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程