测定金属的电阻率.docVIP

实验：测定金属的电阻率 【实验目的】 1．练习使用螺旋测微器；2．学会用伏安法测电阻；3．测定金属的电阻率。 【实验原理】 1．原理：根据电阻定律公式，只要测量出金属导线的长度l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。 2．器材：螺旋测微器；毫米刻度尺；电池组；电流表；电压表；滑动变阻器；电键；被测金属导线；导线若干． 3．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）按图86－1所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。 图86－1 （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l。 （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，记入记录表格内，断开电键S．求出导线电阻R的平均值． （5）将测得R、l、d的值，代人电阻率计算公式中，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．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电访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洲金属导线的两端 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正的值不宜过大（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R＝U／I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像（U－I图线）的斜率来求出．若采用图像法，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侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑． 【典型例题】 例1 在“测定金属电阻率”的实验中，若被测电阻丝的长度为80.00cm，电阻约为3Ω～4Ω，在下列器材中应选用的是 （写代号）． A．电压表（0～15V）；B．电压表（0～3V）；C．电流表（0～0.6A）；D．电流表（0～3A）；E．滑动变阻器（0～50Ω，2A）； F滑动变阻器（0～500Ω，1A）； G．电源（E＝3V，r＝0.2Ω）；H电源（E＝10V，r＝lΩ）；I．开关；J．导线（若干）． 例2测定金属电阻率的实验中，（1）如图86－2（a）为测金属丝直径时螺旋测微器的示意图，则此金属丝的直径为 m；（2）如图86－2（b）为用伏安法测金属丝电阻的电路图，其中M为 ， N为 ；若两表示数分别如图86－2（C）、（d）所示，则被测金属丝的电阻R测＝ ；（ 3）用以上方法测得的金属丝电阻率与其实际值比较是 ．（填“偏小”、“偏大”或“准确”） 图86－2 例3 在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图86－3所示，可知该金属丝的直径d=______×10－3m。 图86－3 实验：测定金属的电阻率 一、选择题 1．某同学用螺旋测微器测量金属线的直径时，几个主要操作情况如下，其中有哪些操作是不符合要求的 （ ） A．将金属线放入小砧A、测微螺杆P的夹缝中，转动旋钮直至压紧，读出读数 B．选择导线的中间部分测量一次直径 C．读数时，固定刻度尺上零刻度以右已露出半毫米刻度线，直径一定大于0．5mm D．可动刻度上第16刻度线正好与固定刻度尺上标记线对齐，因此最后读数为0.66mm 2．某实验小组在测量金属电阻率时，主要实验步骤如下，其中哪些做法是不正确的（ ） A．用螺旋测微器在金属线三个不同部位各测一次直径，取其平均值为d B．用米尺量出整个金属线的长度三次取其平均值为I C．选用电流表内接线路来测电阻，多次测量取平均值为R D．将测得的d、l、R代人公式算出电阻率 3．在做本实验时，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