实验一 测定金属的电阻率.因本实验要作出IU图线,要求测出一组包括零在内的电压电流值,因此滑动变阻.docVIP

实验一 测定金属的电阻率 一、 实验目的：测定金属的电阻率。 二、实验原理： 三、实验器材： ①金属丝千分尺安培表伏特表（3伏）电源（20Ω）滑动变阻器电键一个导线几根 被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径0.4毫米左右，电阻510欧之间为宜，在此前提下，电源选3伏直流电源，安培表选0 0.6安量程，伏特表选0 3伏档，滑动变阻器选0 20欧。四、实验步骤 （1）用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D求出其横截面积S=πD2/4. （2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L，测三次，求出平均值L。 （3）根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。 点拨：为避免接线交叉和正负极性接错，接线顺序应遵循：电源正极→电键（断开状态）→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极，最后将伏特表并接在待测电路的两端，即先接干路，后接支路。 （4）检查线路无误后闭合电键，调节滑动变阻器读出几组I、U值，分别计算电阻R再求平均值，设计表格把多次测量的D、L、U、I记下来。 【】测量时通过金属丝的电流应控制在1.00A以下，本实验由于安培表量程0~0.60A，每次通电时间应尽量短（以能读取电表数据为准），读数完毕立即断开电键S，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。 计算时，务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U和电流I的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差。 五、实验记录 测量次数 1 2 3 平均值 导线长/m 导线直径/m 导线的横截面积S= （公式）= （代入数据）= m2 测量次数 1 2 3 电阻平均值 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 所测金属的电阻率ρ= （公式）= （代入数据）= Ωm 【注意事项】 （1）测量金属导线的直径时要用螺旋测微器，直接测量的结果要估读下一位数字。 （2）金属导线的电阻和电流表的内阻相差不很大，因此在用伏安法测电阻时应采用电流表的外接法，开始实验时滑动变阻器在电路中的阻值应调至最大，实验过程中通过金属导线的电流不宜过大，以防止温度升高电阻率发生变化。 【点拨】（1）：为了减少电阻的计算误差，可以作U-I图象求出电阻的平均值 【点拨】（2）：经验表明，引起实验误差的原因可能是： 采用外接法则由于伏特表的分流影响，造成电阻测量值偏大，若误用内接法则安培表分压影响更大。 仪表量程太大且读数不准 计算未遵从有效数字运算法则 实验中易混淆的是：R=U/I和R=ρL/S两个定律，这两个定律都是实验定律，但前者是研究电阻与电流、电压两者之间关系；后者是研究导体本身的性质即电阻与材料、长度、截面积三者之间关系，与所在的电路因素或是否接入电路无关，注意R=U/I中，电阻与U、I无关；R=ρL/S中，电阻率与L和S无关，使用这两式时ρ是不变的。 易错的是：测量电路（内、外接法）、控制电路（限流式和分压式）、量程的选择及有效数字、电阻R平均值的计算等。 易忘的是：金属丝未接入电路就测量其长度，用千分尺测直径D前未查零误差、测D时未按三个不同位置测量取平均值。 六、实验结论由实验表中数据计算得出，待测金属丝的电阻率平均值。．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如右图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻Rx，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率． (1)从图中读出金属丝的直径为________ mm. (2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A．电压表0～3 V，内阻10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻50 kΩ C．电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω D．电流表0～3 A，内阻0.01 Ω E．滑动变阻器，0～10 Ω F．滑动变阻器，0～100 Ω ①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号) ②实验中实物接线如下图所示 ，请指出该同学实物接线中的两处明显错误． 错误1______________________________________________________________. 错误2___________________