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高考物理

实验：测量金属丝的电阻率

考点一教材原型实验

一、实验原理

如图所示，取一段金属电阻丝连接到实验电路中，只要测出电阻丝的电阻R、长度l和直径d

πd22

SRπdR

(S＝4)，就可以计算出该电阻丝所用材料的电阻率，即ρ＝l＝4l。

二、实验器材

毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表和直流电压表、滑动变阻器(阻值范围0～50Ω)、电

池组、开关、被测金属丝、导线若干。

三、实验步骤

1．测金属丝直径d：在准备好的金属丝上三个不同位置用螺旋测微器各测一次直径，求出其

平均值d。

2．按照电路图连好电路。

3．测量金属丝有效长度l：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(即有效长度)，反复测量三次，求出平均值l。

4．测量金属丝的电阻R：闭合开关前，把滑动变阻器的滑片移到正确的一端(分压式接法使

闭合开关时金属丝两端的电压为零，限流式接法使闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值最

大)，检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值并记录

在表格中，断开开关S。

5．整理仪器。

四、数据处理

1．求R的两种方法

U

(1)用R＝算出各次的数值，再取平均值。

I

ΔU

(2)用U­I图线的斜率(R＝)求出。

ΔI

2

πdR

2．计算电阻率：将记录的数据R、l、d的值，代入公式ρ＝，计算材料的电阻率。

4l

1

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五、误差分析

1．金属丝直径、长度的测量及电流表、电压表读数带来的偶然误差。

l

2．电路中因为电流表外接，所以RR，由R＝ρ，知ρρ。

测真测真

S

3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差。

六、注意事项

1．为了方便，测量直径应在金属丝连入电路前进行；为了准确测量金属丝的长度，测量应该

在金属丝连入电路且拉直的情况下进行，测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度。

2．本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法。

3．开关S闭合前，滑动变阻器的滑片要调至使闭合开关后金属丝两端的电压为零处(滑动变

阻器采用分压式接法的情形)。

4．电流不宜太大(电流表用0～0．6A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导

致电阻率在实验过程中变大。

5．若采用图像法求金属丝阻值，在描点时，要尽量使各点间的距离大一些，连线时要尽可能

地让各点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离线较远的点可

以不予考虑。

例1某实验小组在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。

(1)该小组的同学用螺旋测微器测量金属丝的直径d，其中某一次测量结果如图甲所示，其读

数应为________mm。

(2)已知该金属丝的阻值约为5Ω。现用伏安法测量其阻值R，要求测量结果尽量准确，使