第二章 实验 测定金属的电阻率
实验：测定金属的电阻率
[学习目标] 1.进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计思想.2.掌握螺旋测微器的读数方法.3.掌握测定金属电阻率的实验原理、实验过程及数据处理方法.
一、螺旋测微器的读数原理 1.构造及原理
如图1所示，它的测砧A 和固定刻度B 固定在尺架C 上，可动刻度E 、旋钮D 、微调旋钮D ′是与测微螺杆F 连在一起的，并通过精密螺纹套在B 上，精密螺纹的螺距是0.5mm ，即旋钮D 每转一周，测微螺杆F 前进或后退0.5mm ，可动刻度分成50等份，每一等份表示0.01_mm.
图1
2.使用方法
当A 与F 并拢时，可动刻度E 的零点恰好跟固定刻度B 的零点重合，逆时针旋转旋钮D ，将测微螺杆F 旋出，把被测物体放入A 、F 之间的夹缝中，再顺时针旋转旋钮D ，F 快要接触被测物时，要停止使用旋钮D ，改用微调旋钮D ′，直到听到“咔、咔”声. 3.读数方法
L ＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×分度值.
注意：(1)以毫米为单位时，小数点后面要有三位有效数字，特别是最后一位估读数字为零时，不能省略.
(2)在读数时注意半毫米刻度线是否已露出. 二、测定金属的电阻率 1.实验原理
(1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R (R ＝U
I
).电路原理图如图2所示.
图2
(2)用毫米刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，算出横截面积S(S
＝πd2 4).
(3)由电阻定律R＝ρl
S，得ρ＝RS
l＝
πd2R
4l＝
πd2U
4lI，求出电阻率.
2.实验器材
螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器.
3.实验步骤
(1)测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，并记录.
(2)连电路：按如图2所示的电路图连接实验电路.
(3)量长度：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，重复测量3次，并记录.
(4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头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，闭合开关S.改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S.
(5)拆除实验电路，整理好实验器材.
4.数据处理
电阻R的数值可用以下两种方法确定：
(1)计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果.
(2)图象法：可建立I－U坐标系，将测量的U、I值描点作出图象，利用图象的斜率来求出电阻值R.
5.实验注意事项
(1)因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法；
(2)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态.
(3)测量l时应测接入电路的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度)；在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d.
(4)电流不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化.
一、实验原理与操作
例1在“探究电阻与长度、横截面积的关系”的实验中，用刻度尺测量金属丝直径时的刻
度位置如图3所示，金属丝的匝数为36，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系.
图3
(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0～3V，内阻约10kΩ
B.电压表0～15V，内阻约50kΩ
C.电流表0～0.6A，内阻约0.05Ω
D.电流表0～3A，内阻约0.01Ω
E.滑动变阻器，0～10Ω
F.滑动变阻器，0～100Ω
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实验中某同学的实物接线如图4所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误.
图4
错误a：________________________________________________________________________；错误b：________________________________________________________________________. 答案(1)0.703(2)①A C E②错误a：导线连接在滑动变阻器的滑片上错误b：采用了电流表内接法
解析(1)从图中可读出紧密绕制的金属丝的宽度为 2.53cm，故直径为2.53cm
36≈0.0703cm＝
0.703mm(0.701mm～0.705mm均可).
(2)①因为两节干电池的电动势是3V，用3V量程的电压表A；因为金属丝的电阻大约为5Ω，如果把3V的电动势全加在金属丝上，电流才是0.6A，因此用量程是0.6A的电流表C；此题中金属丝的电阻大约为5Ω，为了减小实验误差，应选10Ω的滑动变阻器E.
二、仪器的读数及数据处理
例2利用螺旋测微器、米尺和如图5所示的器材(其中电流表的内阻为1Ω，电压表的内阻为5kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5Ω的金属丝的电阻率.
(1)用笔画线代替导线，将图中的器材连接成实物电路，要求连线不能交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6V，滑动变阻器的阻值为0～20Ω).
图5
图6
图7
(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图6所示，电流表、电压表的读数如图7所示.则金属丝两端的电压U＝________，电流I＝________，金属丝的长度l＝__________，直径d＝________.
(3)该金属丝的电阻率是________.(保留两位有效数字)
答案(1)见解析图(2)2.20V0.44A30.50cm
1.850×10－3m(3)4.4×10－5Ω·m
解析(1)由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“B、C”或“A、D”接线柱；由题图可以看出电流表应该连接“－”接线柱和“0.6”接线柱，具体连线如图所示.
(2)电压表的量程是3V，所以读数是2.20V；电流表的量程是0.6A，所以读数是0.44A；由于螺旋测微器的半毫米刻度线已经露出，因此读数是1.850×10－3m；米尺的读数是40.50cm－
10.00cm ＝30.50cm. (3)由电阻定律得
ρ＝RS l ＝U πd 24Il ＝2.20×3.14×(1.850×10－
3)2
4×0.44×30.50×10－
2
Ω·m ≈4.4×10－
5Ω·m.
1.某同学探究电阻丝的电阻与哪些因素有关.有如下器材： A.电源E (电动势为4V)；
B.电流表A 1(量程5mA ，内阻约为10Ω)；
C.电流表A 2(量程0.6A ，内阻约为1Ω)；
D.电压表V 1(量程3V ，内阻约为1kΩ)；
E.电压表V 2(量程15V ，内阻约为3kΩ)；
F.滑动变阻器R 1(阻值0～2Ω)；
G.滑动变阻器R 2(阻值0～20Ω)；
H.开关及导线若干.
他对电阻丝做了有关测量，数据如下表所示.
(1)图8是测量编号为2的电阻丝电阻时的备选原理图，则该同学应选择电路________(选填“甲”或“乙”)进行测量.选用的器材代号为________.
图8
(2)请写出电阻R 与L 、D 间的关系式R ＝________(比例系数用ρ表示).根据表中数据，求出比例系数ρ＝______Ω·m (结果保留两位有效数字). 答案 (1)甲 ACDGH (2)4ρL πD
2 1.0×10－
6
2.在“测定金属的电阻率”的实验中需要测出其长度L 、直径d 和电阻R . (1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图9甲，则金属丝的直径为________mm.
图9
(2)若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________.(填“偏大”或“偏小”) (3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图10所示，则电压表的读数为________V ，电流表的读数为________A.
图10
答案 (1)0.697(0.696,0.698也对) (2)偏小 (3)2.60 0.52 解析 (1)螺旋测微器的读数为 (0＋0.5＋0.01×19.7) mm ＝0.697mm. (0.696mm,0.698mm 也对)
(2)题图乙中电流表采用外接法，故测量值偏小.
(3)电压表精度为0.1V ，其读数为2.60V ；电流表精度为0.02A ，其读数应为0.52A.
1.(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中正确的是( )
A.用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中
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，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值
D.实验中应保持金属丝的温度不变 答案 BD
2.(多选)在“测定金属的电阻率”实验中，下列关于误差的说法中正确的是( ) A.电流表采用外接法，将会使ρ测＜ρ真
B.电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差
C.由ρ＝πd 2U
4Il
可知，I 、d 、U 、l 中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差
D.由ρ＝πd 2U
4Il 可知对实验结果准确性影响最大的是直径d 的测量
答案 ACD
解析 由于采用电流表外接法，将导致R 测＜R 真，由ρ＝RS
l 可知ρ测＜ρ真，A 对；虽然电压
表的并联引起电阻丝分得电压减小，但是计算电阻丝的电阻用的是电压和电流的瞬时对应关系，由于电压表的分流会使电流I 的测量值偏大，电阻测量值偏小，引起误差，B 错；由ρ＝πd 2U 4Il 可知I 、d 、U 、l 每一个物理量的测量都会引起ρ的误差，但由于直径的指数为2，所以对结果影响最大的是d 的测量，C 、D 对.
3.某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l ＝0.720m ，用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图1所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5Ω)，然后计算出该金属材料的电阻率.在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：
图1
A.直流电源(输出电压为3V)；
B.电流表A(量程0～0.6A ，内阻约0.125Ω)；
C.电压表V(量程0～3V ，内阻3kΩ)；
D.滑动变阻器(最大阻值20Ω)；
E.开关、导线等.
(1)从图中读出金属丝的直径为________mm. (2)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图.
(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R x ＝4.0Ω，则这种金属材料的电阻率为____________Ω·m (保留两位有效数字).
答案 (1)0.600 (2)如图所示
(3)1.6×10－
6
解析 (3)由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝πR x d 24l ，将R x ＝4.0 Ω、l ＝0.720 m 、d ＝0.600 mm ＝0.600×10－
3 m
代入得ρ≈1.6×10－
6Ω·m.
4.在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R x 约为5Ω，实验室备有下列实验器材：
A.电压表(量程0～3V ，内阻约为15kΩ)；
B.电压表(量程0～15V ，内阻约为75kΩ)；
C.电流表(量程0～3A ，内阻约为0.2Ω)；
D.电流表(量程0～0.6A ，内阻约为1Ω)；
E.变阻器R 1(0～100Ω，0.6A)；
F.变阻器R 2(0～2000Ω，0.1A)；
G.电池组E (电动势为3V)；
H.开关S ，导线若干.
(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有________(填器材前面的序号).
(2)为减小实验误差，应选用如图2中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把如图3中的实物图用线连接起来.
图2
图3
(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm ，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图4所示，则金属丝的直径为__________mm ，电阻值为__________Ω.
图4
答案 (1)ADEGH (2)乙 见解析图 (3)0.637(0.636～0.638均可) 2.4
解析 (1)由于电源的电动势为3 V ，所以电压表应选A ；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I ＝E R x ＝3
5A ＝0.6 A ，电流表应选D ；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器
应选E ；还要选用电池和开关，导线若干.故应选用的实验器材有A 、D 、E 、G 、H. (2)由于R V R x >R x
R A
，应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如图所示.
(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.637 mm ，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V ，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A ，被测金属丝的阻值为 R x ＝U x I x ＝1.200.50
Ω＝2.4 Ω.
5.现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，其阻值R x 约为0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A.现有如下器材可供选择：
电流表A(量程0.6A ，内阻约为0.6Ω) 电压表V(量程3V ，内阻约为3kΩ) 待测电阻丝R x (阻值约为0.5Ω) 标准电阻R 0(阻值5Ω) 滑动变阻器R 1(5Ω，2A) 滑动变阻器R 2(200Ω，1.5A) 直流电源E (E ＝6V ，内阻不计) 开关S 、导线若干
(1)图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是________；
(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R 1”或“R 2”)，并采用________接法； (3)根据你在(1)(2)中的选择，在图5甲上完成实验电路的连接；
图5
(4)实验中，如果两电表的读数分别为U 和I ，测得拉直后电阻丝的长度为L 、直径为D ，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________；
(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径D ＝________. 答案 (1)C (2)R 1 分压 (3)见解析图 (4)πD 24L (U I
－R 0) (5)1.205(±0.002) mm
解析 (1)电阻R x 两端的最大电压U ＝IR x ＝0.25V ，约为电压表量程的1
10，需要在待测电阻
R x 两端串联分压电阻，即串联标准电阻R 0，此时R 0＋R x ＜R A R V ，电流表采用外接法，选项C 正确.
(2)滑动变阻器若选用R 2并采用限流接法，调控范围小，操作不便，而电源内阻不计，不用考虑大电流时电源电动势的变化，因而选择R 1，并采用分压接法. (3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图所示.
(4)待测电阻R x ＝U
I
－R 0.
由电阻定律有R x ＝ρL S ＝ρL πD 24，联立解得ρ＝πD 24L (U
I
－R 0).
(5)螺旋测微器的读数为1mm ＋0.01×20.5mm ＝1.205mm.
电阻定律实验报告
探究电阻定律实验报告 一、实验名称：探究电阻定律 二、实验目的：探究导体的电阻和导体的长度、横截面积和材料之间的关系。 导体的电阻是导体本身的一种性质，那么，导体电阻的大小可能与哪些因素有关呢？比如，下列的因素是否对导体的电阻有影响？如果有，关系如何呢？ 1.导体的材料；2导体的体积；3导体的长度； 4导体的粗细；5导体的质量；6环境的温度等。 三、实验器材： 电阻定律演示板（材料、长度相同横截面积的不同的铜线；材料、横截面积相同长度不同的铜线；横截面积、长度相同材料不同的铜线和铝线）、滑动变阻器，导线若干，开关，电流表，电压表，直流电源。 四、实验原理：（欧姆定律） 影响导线电阻的因素不是单一的，因此实验采用控制变量法来研究： 1、保持导线的材料和横截面积不变，测量长度比为1:2的两个导线的电阻大小。 2、保持导线的材料和长度不变，测量横截面积比为1:2的两个导线的电阻大小。 3、保持导线的长度和横截面积的不变，测量材料不同的两个导线的电阻大小。 五、画出伏安法测电阻的电路图： 六、实验设计与步骤：
1、按实验原理图连接好电路，在电路的A、B之间接入待研究的铜导线，通电前先使变阻器接入电路的电阻最大。 2、将材料和横截面积都相同、长度之比为1：2的两根铜导线①、②，分别接入电路。闭合开关，调节滑动变阻器，将电流表示数都调节为1A、电压表的读数记录在表1中，利用欧姆定律公式计算出导线电阻。 3、将材料和长度都相同、横截面积之比为1:2的两根导线②、③，分别接入电路，操作同步骤2，将结果填入表2中。 4、将长度和横截面积都相同、材料不同的两根导线③、④分别接入电路中，调节变阻器，使通过导线的电流相同，读出并记录电压表的读数，填入表3中。 5、断开开关，整理好器材。 6、数据处理，分析结果。 七、实验结果与分析 1、保持导线的材料和横截面积不变，探究电阻与导线长度间的定量关系。 表1 接入的导线长度电压U/V 电流I/A 计算 电阻R/Ω ①L01A ②2L 1A 实验结论： 同种材料,S一定,电阻R与L成正比即R ∝L 2、保持导线的材料和长度不变，探究电阻与导线横截面积间的定量关系。
测定金属的电阻率实验测试题及解析
测定金属的电阻率实验测试题及解析 1．(2019·天津高考)现测定长金属丝的电阻率。 (1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm 。 (2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω，在方框中画出实验电路图，并标明器材代号。 电源E (电动势10 V ，内阻约为10 Ω) 电流表A 1(量程0～250 mA ，内阻R 1＝5 Ω) 电流表A 2(量程0～300 mA ，内阻约为5 Ω) 滑动变阻器R (最大阻值10 Ω，额定电流2 A) 开关S 及导线若干 (3)11A 2的读数为I 2，则这段金属丝电阻的计算式R x ＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。 解析：(1)d ＝20.0×0.01 mm ＝0.200 mm 。 (2)本题中测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A 1充当电压表；由于A 1的内阻已知，因此A 2应采用外接法；由于电流表A 1的额定电压U A1＝I m R 1＝1.25 V ，比电源电动势小得多(或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多)，故电路采用分压式接法，电路图如图所示。 (3)当电流表A 1、A 2读数分别为I 1、I 2时，通过R x 的电流为I ＝I 2－I 1，R x 两端电压U ＝I 1R 1，故R x ＝ U I ＝I 1R 1 I 2－I 1 ，不考虑读数误差，从设计原理看测量值等于真实值。 答案：(1)0.200(0.196～0.204均可) (2)见解析图 (3)I 1R 1 I 2－I 1 相等 2．(2019·江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下： (1)螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A ”“B ”或“C ”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。 (2)选择电阻丝的________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直
高中物理测定金属的电阻率实验检测题
高中物理测定金属的电阻率实验检测题 1．(2019·天津高考)现测定长金属丝的电阻率。 (1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm 。 (2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω，在方框中画出实验电路图，并标明器材代号。 电源E (电动势10 V ，内阻约为10 Ω) 电流表A 1(量程0～250 mA ，内阻R 1＝5 Ω) 电流表A 2(量程0～300 mA ，内阻约为5 Ω) 滑动变阻器R (最大阻值10 Ω，额定电流2 A) 开关S 及导线若干 (3)11A 2的读数为I 2，则这段金属丝电阻的计算式R x ＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。 解析：(1)d ＝20.0×0.01 mm ＝0.200 mm 。 (2)本题中测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A 1充当电压表；由于A 1的内阻已知，因此A 2应采用外接法；由于电流表A 1的额定电压U A1＝I m R 1＝1.25 V ，比电源电动势小得多(或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多)，故电路采用分压式接法，电路图如图所示。 (3)当电流表A 1、A 2读数分别为I 1、I 2时，通过R x 的电流为I ＝I 2－I 1，R x 两端电压U ＝I 1R 1，故R x ＝U I ＝ I 1R 1 I 2－I 1 ，不考虑读数误差，从设计原理看测量值等于真实值。 答案：(1)0.200(0.196～0.204均可) (2)见解析图 (3) I 1R 1 I 2－I 1 相等 2．(2019·江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下： (1)螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A ”“B ”或“C ”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。
高密度电阻率法实验报告
工程物探实验报告 实验一：高密度电阻率法勘探 班级： 姓名： 学号： 贵州理工学院资源与环境工程学院 2016年11月
1 实验目的 了解电阻率法（高密度电阻率法）的方法原理、野外工作布置及装置形式；掌握高密度电阻率法数据的采集、处理和解释，熟练操作高密度电阻率法软件。 2 高密度电阻率法原理 高密度电阻率法属于直流电阻率法的范畴，它是在常规电法勘探基础上发展起来的一种勘探方法，仍然是以岩土体的电性差异为基础，研究在施加电场的作用下，地下传导电流的变化分布规律。相对于传统电法而言，高密度电阻率法其特点是信息量大。利用程控电极转换器，由微机控制选择供电电极和测量电极，实现了高效率的数据采集，可以快速采集到大量原始数据。具有观测精度高、数据采集量大、地质信息丰富、生产效率高等特点。一次布极可以完成纵、横向二维勘探过程，既能反映地下某一深度沿水平方向岩土体的电性变化，同时又能提供地层岩性沿纵向的电性变化情况，具备电剖面法和电测深法两种方法的综合探测能力。 该观测系统包括数据的采集和资料处理两部分，现场测量时，只需将全部电极设置在一定间隔的测点上，测点密度远较常规电阻率法大，一般从1m~10m。然后用多芯电缆将其连接到程控式多路电极转换开关上，电极转换开关是一种由单片机控制的电极自动换接装置，它可以根据需要自动进行电极装置形式、极距及测点的转换。测量信号由电极转换开关送入微机工程电测仪， 并将测量结果依次存入随 机存储器。将数据回放送 入微机，便可按给定程序 对数据进行处理。高密度电 阻率法现场工作时是在 预先选定的测线和测点 上，同时布置几十乃至上 百个电极，然后用多芯电缆
测定金属电阻率-
测定金属的电阻率 实验目的： 学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。 实验原理： 用刻度尺测一段金属导线的长度L ，用螺旋测微器测导线的直径d ，用伏安法测 导线的电阻R ，根据电阻定律，金属的电阻率ρ=RS /L =πd 2 R /4L 实验器材： 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 【点拨】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5~10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。 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 =πD 2 /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1，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。 【点拨】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。 实验记录 图1
物理实验报告(测定金属的电阻率)
实验名称：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] 由电阻定律lI U d l S R 42πρ==可知，只要测出金属导线的长度l ，横截面积S 和对应导线长度的电压 U 和电流I ，便可以求出制成导线的金属材料的电阻率ρ。长度l 用刻度尺测量.横截面积S 由导线的直径 d 算出，导线的直径d 需要由螺旋测微器（千分尺）来测量，电压U 和电流I 分别用电压表和电流表测出。 [实验器材] 某种金属材料制成的电阻丝，螺旋测微器，毫米刻度尺，电池组，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干. [实验步骤] 1. 用螺旋测微器在接入电路部分的被测金属导线上的三个不同位置各测量一次导线的直径，结果记在表 格内，求出其平均值d 。 2. 按原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。 3. 用刻度尺准确测量接入电路中的金属导线的有效长度l ，结果记入表格内。 4. 用伏安法测金属导线对应长度的电压U 和电流I 。 5. 重复上述实验三次，并将数据记入表格。 6. 拆去实验电路，整理好实验器材. [实验数据记录] [数据处理] 求对应长度的电阻率计算表达式推导：根据金属导线的横截面积22 41)2 (d d S ππ= =和电阻I U R = 得：金属的电阻率m lI U d l S R ?Ω==?=________42πρ [结论]金属的电阻率是__________m ?Ω. [误差分析]
[实验要点] 1.本实验中被测金属导线的电阻较小，因此，实验电路必须采用电流表的外接法. 2.测量导线的直径时，应将导线拉直平放在螺旋测微器的测砧上，使螺旋杆的顶部和测砧上的导线成线 接触，而不是点接触；应在不同的部位，不同的方向测量几次，取平均值. 3.测量导线的长度时，应将导线拉直，测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两极 并入点间的部分待测导线的长度，长度测量应准确到毫米. 4.用伏安法测电阻时，电流不宜太大，通电时间不宜太长.当我们要测量时才合上开关，测量后即断开开 关. 5.闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻最大的位置. 6.为准确求出R平均值，可采用I-U图象法求电阻.
实验-测定金属的电阻率
实验八 测定金属的电阻率 1.实验原理(如图1所示) 由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ，因此，只要测出金属丝的长度l 、横截面积S 和金属丝的电阻R ，即可求 出金属丝的电阻率ρ.
图1 2.实验器材 被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺. 3.实验步骤 (1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d . (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路. (3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l . (4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置. (5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，填入记录表格内. (6)将测得的R x 、l 、d 值，代入公式R ＝ρl S 和S ＝πd 2 4 中，计算出金属丝的电阻率.
1.数据处理 (1)在求R x 的平均值时可用两种方法 ①用R x ＝U I 分别算出各次的数值，再取平均值. ②用U －I 图线的斜率求出. (2)计算电阻率 将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI . 2.误差分析 (1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一. (2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小. (3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差. (4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差. 3.注意事项 (1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法. (2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、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被测金属丝的两端. (3)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值. (4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值. (5)闭合开关S 之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置. (6)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流强度I 不宜过大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大. (7)若采用图象法求R 的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地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.
电学实验一测定金属的电阻率教学设计及学案
电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)教学设计 一、教学目的 1、掌握一种测定金属电阻率的方法 2、会使用螺旋测微器进行读数 3、培养理论联系实际的能力 二、学情分析： 学生对实验的兴趣较高，但往往缺乏认真的态度，同时初中的思维习惯还在头脑中作怪，把电表都当作理想的，这会成为学生正确连接电路以及分析数据的障碍，也会对实验中的误差分析形成干扰，因此在高三的实验复习中只要正确的引导，抓住学生对实验课的热情，有针对性地不断向学生强化各个电学实验的要点和注意事项。 三、教学方法 1、主体引导法：高三的实验复习课没有大多的时间给学生从基础开始复习实验，所以老师作为实验复习课的主体引导学生从知识的体系去复习。 2、讨论法：测量金属电阻率的实验电路设计有四种，通过讨论复习电流表的“内接法”、“外接法”、滑动变阻器的“分压式”、“限流式”接法，通过学生的讨论，加深学生对电路设计的掌握程度。 四、教学重点和难点 重点：伏安法测电阻 难点：实验电路的设计 五、教学过程 详见下页《电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)学案》 六、教学流程图
默写电阻定律公式，并提出问题：如何求电阻率 根据学生回答问题引出测量电阻率的原理。 根据原理，引出需要的准备知识。 根据原理设计电路图，确定实验步骤。 学生动手实验，并进行数据处理与误差分析。 例题讲解。 课后练习。 七、板书设计 电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器) 1、实验目的 2、实验原理 螺旋测微器、游标卡尺的使用和读数 3、实验步骤 4、数据处理、误差分析 5、注意事项 一、实验目的： (1)掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法，掌握滑动变阻器在电路中的两种常用的连接方式。 (2)学会使用螺旋测微器，并会读螺旋测微器的读数． (3)理解伏安法测电阻的原理及如何减小误差． (4)间接测定金属的电阻率． 二、实验原理： 由电阻定律R= 可知，金属的电阻率为ρ= ，因此，由金属导线的长度l、横截面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R= ，便可求出制成导线的金属的电阻率ρ = ． 三、实验前知识准备 1、螺旋测微器的构造原理及读数
《测定金属的电阻率》物理实验报告
罗定邦中学物理实验报告 年月日班级学号姓名 实验标题：实验七测定金属的电阻率 实验目的： 1、 2、 3、 实验器 材： 实验电路图：实验实物图：
实验原理： 1、用_________________________测一段金属丝导线的长度L ，测 _____次。 2、用_________________________测导线的直径d，测_____次。 S=___________。 3、用_________________________法测导线的电阻R。 4、由___________定律：_________________（写公式）得 ρ=__________=______________。 实验步骤： 1. 用螺旋测微器在接入电路部分的被测金属导线上的三个不同位置各测量一次导线的直径，结果记录在表格内，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S. 2. 按原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路. 3. 用毫米刻度尺测量接入电路中的金属导线的有效长度，反复测量3次，结果记录表格内，求出其平均值l. 4. 用伏安法测金属导线的电阻R。用平均值法或图像法处理获得的电压U、电流I，求电阻R。 5. 将测得的R、l、d，代入电阻率的计算公式ρ=___________中，计算出金属导线的电阻率. 6. 拆去实验电路，整理好实验器材.
实验数据： 表1 表2 数据处理： 金属导线的横截面积 金属的电阻率 误差分析：
1、 _____________________________________________________________________ 2、 _____________________________________________________________________ 3、 ______________________________________________________________________ 实验要点： 1. 本实验中被测金属导线的电阻较小，因此，实验电路必须采用电流表的 _______________法. 2. 测量导线的直径时，应将导线拉直平放在螺旋测微器的测砧上，应在不同的部位，不同的方向测量几次，取平均值. 3. 测量导线的长度时，应将导线拉直，测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两极并入点间的部分待测导线的长度，长度测量应准确到毫米. 4. 用伏安法测电阻时，电流不宜太大，通电时间不宜太长.当我们要测量时才合上开关，测量后即断开开关. 5. 闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻最大的位置. 6. 为准确求出R平均值，可采用U-I(或I-U)图象法求电阻.
实验二：测金属丝的电阻率
实验二：测金属丝的电阻率 实验电路图：电阻的内外接法选取（由于待测电阻较小，一般选外接法） 电阻率的表达式 滑动变阻器可以选择限流法，也可以用分压法 电压表和电流表的选取和读数 螺旋测微器的读数、游标卡尺读数 实物图的连接 根据电压表和电流表读数计算待测电阻，或者根据U-I图像计算斜率求电阻，再计算电阻率或者长度 【典型例题剖析】 考点1：实验原理和仪器选择 ★★[例1]在探究决定导体电阻的因素的实验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝：R x(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)； 电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)； 电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)； A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)； 电源：E1(电源电压为3 V)； E2(电源电压为12 V)； 滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)； 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线． (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm.
(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框中完成电路原理图． 电压表最大量程3V，因此电源得选择3V，电流表得选0.6A 解析(1)螺旋测微器的读数为： 1．5 mm＋27.4×0.01 mm＝1.774 mm. (2)在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流为0.5 A，所以电流表选A1，电源选E1即可．电路原理图如图所示． 答案(1)1.774(1.772～1.776均正确)(2)A1E1见解析图 [1-1]★★★在“探究决定导体电阻的因素”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，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R，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
《测量金属丝的电阻率》的实验报告
《测量金属丝的电阻率》实验报告 徐闻一中：麦昌壮 一、实验目的 1.学会使用伏安法测量电阻。 2.测定金属导体的电阻率。 3.掌握滑动变阻器的两种使用方法和螺旋测微器的正确读数。 二、实验原理 设金属导线长度为l ，导线直径为d ，电阻率为ρ，则： 由S l ρ R =，得： l R d l RS 42?==πρ。 三、实验器材 已知长度为50cm 的被测金属丝一根，螺旋测微器一把，电压表、电流表各一个，电源一个，开关一个，滑动变阻器一只，导线若干。 四、实验电路 五、实验步骤 1.用螺旋测微器测三次导线的直径d ，取其平均值。
2.按照实验电路连接好电器元件。 3.移动滑动变阻器的滑片，改变电阻值。 4.观察电流表和电压表，记下三组不同的电压U和电流I的值。 5.根据公式计算出电阻率ρ的值。 六、实验数据 d/m U/V I/A R/Ωρ/Ω·m 第一次测量 2.80×10-4 5.00×10-17.8×10-2 6.41 1.97×10-7第二次测量 2.78×10-48.00×10-1 1.18×10-1 6.78 2.06×10-7第三次测量 2.82×10-4 1.00 1.46×10-1 6.84 2.18×10-7 七、实验结果 ρ平均=(1.97+2.06+2.18)÷3×10-7Ω·m=2.07×10-7Ω·m 八、实验结论 金属丝的电阻率是2.07×10-7Ω·m。
九、【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． 十、误差分析 1.测金属丝直径时会出现误差，通过变换不同的位置和角度测量，然后再求平均值方法，达到减小误差的目的； 2.测金属丝长度时出现的误差，一定要注意到测量的是连入电路中的电阻丝的长度； 3.电压表、电流表读数时会出现偶然误差； 4.不论是内接法还是外接法，电压表、电流表内阻对测量结果都会产生影响；本实验中，由于金属丝的电阻不太大，应采用电流表外接法测电阻； 5.电流过大，通电时间过长，会使电阻丝发热导致电阻发生变化，产生误差
实验：测定金属的电阻率
实验：测定金属的电阻率
实验八测定金属的电阻率1.实验原理(如图1所示) 由R＝ρl S得ρ＝RS l，因此，只要测出金属丝的长 度l、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ.
图1 2.实验器材 被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺. 3.实验步骤 (1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d. (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路. (3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l. (4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的
电阻值最大的位置. (5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，填入记录表格内. (6)将测得的R x 、l 、d 值，代入公式R ＝ρl S 和S ＝πd 24 中，计算出金属丝的电阻率. 1.数据处理 (1)在求R x 的平均值时可用两种方法 ①用R x ＝U I 分别算出各次的数值，再取平均值. ②用U －I 图线的斜率求出.
(2)计算电阻率 将记录的数据R x、l、d的值代入电阻率计算公式 ρ＝R x S l＝ πd2U 4lI. 2.误差分析 (1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一. (2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小. (3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差. (4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差. 3.注意事项 (1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法. (2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将
双臂电桥测低电阻-实验报告
双臂电桥测低电阻实验报告 实验题目 双臂电桥测低电阻 实验目的 熟悉双臂电桥的原理、特点和接线方法。 掌握测量低电阻的特殊性和采用四端接法的必要性。 了解金属电阻率测量方法的要点。 实验原理 为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要将接线方式改成下图 3方式，将低电阻Rx 以四端接法方式连接，等效电路如图 4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx 的电压降，由Rx = V/I 即可准测计算出Rx 。接于电流测量回路 中成为电流头的两端(A 、D)，与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B 、C)是各自分开的，许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。 根据这个结论，就发展成双臂电桥，线路图和等效电路图5和图6所示。 标准电阻Rn 电流头接触电阻为R in1、R in2，待测电阻Rx 的电流头接触电阻为R ix1、R ix2，都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2，待测电阻Rx 电压头接触电阻为R x1、R x2，连接到双臂电桥电压测量回路中，因为它们与较大电阻R 1、R 2、R 3、R 相串连，故其影响可忽略。 由图5和图6，当电桥平衡时，通过检流计G 的电流I G = 0, C 和D 两点电位相等，根据基尔霍夫定律，可得方程组（1） ()() ? ?? ??+=-+=+=232123223123113R R I R I I R I R I I I R I R I n R R X (1) 解方程组得 ???? ??-+++= R R R R R R R RR R R R R X 3121231 11 (2) 通过联动转换开关，同时调节R 1、R 2、R 3、R ，使得R R R R 3 1 2= 成立，则（2）式
实验八 测定金属的电阻率-一轮
1．(双选)在“探究决定导线电阻的因素”的实验中，以下操作中错误的是() A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中 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电流表内接法，多次测量后算出平均值 D．实验中应保持金属丝的温度不变 解析：实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法。故A、C操作错误。 答案：AC 2．分别用图实－7－14所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值。图甲中两表的示数分别为3 V、4 mA，图乙中两表的示数分别为4 V、3.9 mA，则待测电阻R x的真实值为() 图实－7－14 A．略小于1 kΩB．略小于750 Ω C．略大于1 kΩ D．略大于750 Ω 解析：先判断采用的测量方法，由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大，说明测量的是小电阻，这样电流表分压较大，应该采用图甲进行测量比较准确。图甲中测量值 为R测＝U测 I测 ＝750 Ω，较真实值偏小。故D项正确。 答案：D 3．(1)用游标为50分度的卡尺(测量值可精确到0.02 mm)测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图实－7－15甲所示，可读出圆筒的内径为________mm。 (2)图乙中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数，此读数应为________mm。
图实－7－15 解析：(1)题图甲中，主尺读数为54 mm ，游标尺第7格和主尺某一刻度对齐，读数为0.02 mm ×7＝0.14 mm ，故卡尺的读数为54.14 mm 。 (2)固定刻度露出的是6 mm ，可动部分数值是12.3，则可动部分长度读数为12.3×0.01 mm ＝0.123 mm 。两者相加是6.123 mm 。 答案：54.14 (2)6.123(6.122～6.124均对) 4．某学习小组用伏安法测量一未知电阻R 的阻值，给定器材及规格为： 电流表(量程0～5 mA ，内阻约为10 Ω)； 电压表(量程为0～3 V ，内阻约为3 kΩ)； 最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器； 电源E (电动势约3 V)； 开关S 、导线若干。 (1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图实－7－16甲电路试测，读得电压表示数大约为2.5 V ，电流表示数大约为5 mA ，则未知电阻阻值R x 大约为________Ω； (2)经分析，该电路测量误差较大，需作改进。请直接在原图甲上改画；①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线； (3)对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U －I 图像，得R x ＝________Ω。(保留3位有效数字) 图实－7－16 解析：(1)利用伏安法测电阻。由部分电路欧姆定律I ＝U R 得，未知电阻阻值R x ＝U I ＝ 2.5 5×10－3 Ω＝500 Ω。 (2)待测电阻的阻值较大，R x >R A ·R V ，故用伏安法测电阻时应采用安培表内接法测电
测量金属丝的电阻率的实验报告
测量金属丝的电阻率的 实验报告 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
《测量金属丝的电阻率》实验报告 徐闻一中：麦昌壮 一、实验目的 1.学会使用伏安法测量电阻。 2.测定金属导体的电阻率。 3.掌握滑动变阻器的两种使用方法和螺旋测微器的正确读数。 二、实验原理 设金属导线长度为l ，导线直径为d ，电阻率为ρ，则： 由S l ρR =，得： l R d l RS 42?==πρ。 三、实验器材 已知长度为50cm 的被测金属丝一根，螺旋测微器一把，电压表、电流表各一个，电源一个，开关一个，滑动变阻器一只，导线若干。 四、实验电路 五、实验步骤 1.用螺旋测微器测三次导线的直径d ，取其平均值。 2.按照实验电路连接好电器元件。 3.移动滑动变阻器的滑片，改变电阻值。 4.观察电流表和电压表，记下三组不同的电压U 和电流I 的值。 5.根据公式计算出电阻率ρ的值。 六、实验数据
七、实验结果 ρ平均=(1.97+2.06+2.18)÷3×10-7Ω·m=2.07×10-7Ω·m 八、实验结论 金属丝的电阻率是2.07×10-7Ω·m。 九、【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．
测量金属丝的电阻率实验报告单
＂测量金属丝的电阻率＂实验报告单 班级________________姓名________________实验时间______________ 一、实验目的 1.学会使用伏安法测量电阻。 2.测定金属导体的电阻率。 3.掌握滑动变阻器的使用方法和螺旋测微器的正确读数。 二、实验器材 长度为cm的被测金属丝一根，螺旋测微器一把，电压表、电流表各一个，电源一个，开关一个，滑动变阻器一只，导线若干。 三、实验电路图 四、实验步骤 1.用螺旋测微器在接入电路部分的被测金属导线上的三个不同位置各测量一次导线的直径，结果记 录在表格内，求出其平均值d. 2.按原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路. 3.用毫米刻度尺测量接入电路中的金属导线的有效长度，反复测量3次，结果记录表格内，求出其 平均值l. 4.用伏安法测金属导线的电阻R。用平均值法或图像法处理获得的电压U、电流I，求电阻R。 5.将测得的电压U、电流I、有效长度l、直径d，代入电阻定律公式中，推导出金属导线的电阻率 ρ= 6.拆去实验电路，整理好实验器材. ＂测量金属丝的电阻率＂数据记录表
1. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝阻值约为4Ω。 （1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径d 。其中一次测量结果如右 图所示，图中读数为d =mm 。 （2）为了测量电阻丝的电阻R ，除了导线和开关外， 还有以下一些器材可供选择： 电压表V ，量程3V ，内阻约3k Ω 电流表A 1，量程0.6A ，内阻约0.2Ω 电流表A 2，量程100μA ，内阻约2000Ω 滑动变阻器R 1，0～1750Ω，额定电流0.3A 滑动变阻器R 2，0～50Ω，额定电流1A 电源E 1（电动势为1.5 V ，内阻约为0.5Ω） 电源E 2（电动势为3V ，内阻约为1.2Ω） 为了调节方便，测量准确，实验中应选用 电流表________，滑动变阻器_________， 电源___________。（填器材的符号） （3）请在右边的方框图中画出测量电阻丝的电阻应采 用的电路图，并在图中标明所选器材的符号。 （4）请根据电路图，在右图所给的实物图中画出连线。 （5）用测量量表示计算材料电阻率的公式 是ρ =（已用刻度尺测量出接入电路中的金属导线的有效长度为l ）。 补充练习1： 补充练习2： ⑴_________mm ⑵ _________mm （3） _________mm （4） _________mm 35 40 45 30 25 S V ＋ － ＋ － A
直流平衡电桥测电阻 实验报告
大连理工大学 大 学 物 理 实 验 报 告 院（系） 材料学院 专业 材料物理 班级 0705 姓 名 童凌炜 学号 200767025 实验台号 实验时间 2008 年 12 月 10 日，第16周，星期 三 第 5-6 节 实验名称 直流平衡电桥测电阻 教师评语 实验目的与要求： 1） 掌握用单臂电桥测电阻的原理， 学会测量方法。 2） 掌握用双臂电桥测电阻的原理， 学会测量方法。 主要仪器设备： 1） 单臂电桥测电阻：QJ24型直流单臂电桥，自制惠更斯通电桥接线板，检流计，阻尼开关、四位 标准电阻箱、滑线变阻器、电路开关、三个带测电阻、电源； 2） 双臂电桥测电阻：QJ44型直流双臂电桥，待测铜线和铁线接线板、电源、米尺和千分尺。 实验原理和内容： 1 直流单臂电桥（惠斯通电桥） 1.1 电桥原理 单臂电桥结构如右图所示， 由四臂一桥组成； 电桥平衡条件是BD 两点电位相等， 桥上无电流通过， 此时有关系s s x R M R R R R ?== 2 1 成立， 其中M=R1/R2称为倍率， Rs 为四位标准电阻箱（比较臂）， Rx 为待测电阻（测量臂）。 1.2 关于附加电阻的问题： 附加电阻指附加在带测电阻两端的导线电阻与接触
电阻， 如上图中的r1, r2， 认为它们与Rx 串联。如果R x 远大于r ，则r 1+r 2可以忽略不计，但是当R x 较小时，r 1+r 2就不可以忽略不计了，因此单臂电桥不适合测量低值电阻， 在这种情况下应当改用双臂电桥。 2 双臂电桥（开尔文电桥） 2.1 双臂电桥测量低值电阻的原理 双臂电桥相比单臂电桥做了两点改进， 增加R3、R4两个高值电桥臂， 组成六臂电桥；将Rx 和Rs 两个低值电阻改用四端钮接法， 如右图所示。在下面的计算推导中可以看到， 附加电阻通过等效和抵消， 可以消去其对最终测量值的影响。 2.2 双臂电桥的平衡条件 双臂电桥的电路如右图所示。 在电桥达到平衡时，有1234\\R R R R =，由基尔霍夫第二定律及欧姆定律可得并推导得： 31123 314131224234243132342433 112424()0 x S x x x x x x I R I R I R R R R r R I R I R I R R R R R R r R R R R R R R M R I r I r R R R R R R R R R R R R ?=-? ??? ?=-?=+-? ??++?????= ==?=++??? ?=?-=?? 可见测量式与单臂电桥是相同的， R1/R2=R3/R4=M 称为倍率（此等式即消去了r 的影响）， Rs 为比较臂， Rx 为测量臂。 使用该式， 即可测量低值电阻。 步骤与操作方法： 1. 自组惠斯通电桥测量中值电阻 a) 按照电路图连接电路， 并且根据待测电阻的大小来选择合适的M 。 b) 接通电路开关， 接通检流计开关； 调节电阻箱Rs 的阻值（注意先大后小原则）， 使检流 计指零， 记下电阻箱的阻值Rs c) 重复以上步骤测量另外两个待测电阻值。 2. 使用成品单臂电桥测量中值电阻
实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)-人教版高中物理选修3-1学案设计
实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 一、实验目的 1．练习伏安法测电阻，并测出金属丝的电阻率。 2．练习使用螺旋测微器。 二、实验原理 1．实验测定金属电阻率的理论依据是电阻定律。 2．金属丝的电阻值可以用伏安法测出。 3．金属丝的长度应用毫米刻度尺测定，金属丝的直径可以用螺旋测微器测定。 4．螺旋测微器的读数规则 测量值＝固定刻度整毫米数(＋半毫米数)＋可动刻度读数(含估读)×0.01 mm。 三、实验电路 电流表仍然外接，而滑动变阻器一般采用限流式接法即可，如图所示。 四、实验器材 毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表、直流电压表、滑动变阻器(0～50 Ω)、电池组、开关、导线、待测金属丝等。 五、实验步骤 1．用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l，反复测量三次，并记录。 2．用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。 3. 4．电路经检查确认无误后，闭合开关S。改变滑动变阻器滑动触头的位置，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，断开开关S。 5.
六、数据处理 1．金属丝直径的测量 (1)特别注意半刻度是否露出。 (2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。 (3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。 2．金属丝长度的测量 (1)应测量接入电路中的有效长度。(也要估读) (2)把3次测量结果求平均值作为长度l。 3．电阻R的测量 (1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。 (2)图像法：可建立U-I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出电阻值R。 4．电阻率的计算 将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝RS l＝ πd2R 4l中，计算出金属导线的电 阻率。 七、误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。 2．电流表外接法，R测