实验十:测定金属的电阻率
【实验目的】
1、练****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】
根据电阻定律公式,只要测量出金属导线的长度和它的直径,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率。
【实验器材】
被测金属导线,直流电源(4V),电流表(0--),电压表(0--3V),滑动变阻器(50Ω),电键,导线若干,螺旋测微器,毫米该度尺。
A
V
Rx
R
【实验步骤】
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,计算出导线的横截面积S。
按图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
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。
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。
将测得R、、的值,代入电阻率计算公式中,计算出金属导线的电阻率。
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,因此实验电路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测金属导线的两端。
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I的值不宜过大(电流表用0~),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:第一种是用算出各次的测量值,再取平均值;第二种是用图象(U-I图线)的斜率来求出,若采用图象法,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测,个别明显偏离较远的点可以不予考虑。
【实验数据记录和处理】
表11-1
次序
1
2
3
d的平均值
横截面积S
直径d
表11-2
次序
1
2
3
l的平均值
长度l
表11-3
次序
U/V
I/A
R/Ω
R的平均值
1
2
3
将测得的R、、d值,代入电阻率计算公式中,计算出金属导线的电阻率为: 。
【问题与讨论】
?
:干电池(4节),滑线变阻器(0—20Ω),单刀双掷电键一个,单刀单掷电键一个,电流表(0—),电阻箱(0—),导线若干。能否用上述器材测定电阻丝的电阻?若能,请说明测量方法。
若将上述器材中的“电流表(0—)”换成“电压表(0—3V)”呢?
【巩固练****br/> “测定金属的电阻率”实验中,以下操作中错误的是
,算出其平均值
,算出其平均值
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