物理人教版高中二年级必修3 实验 测定金属的电阻率(yxl)

第二章恒定电流,实验：测定金属的电阻率,【实验目的】1.掌握螺旋测微器的原理及读数方法。2.会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率。,实验目的和实验原理,【实验原理】欧姆定律和电阻定律。用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度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=U/I；又由R=L/S得,【螺旋测微器】1（1）构造：（2）原理：螺距为0.5mm,可动刻度H上的刻度为50等份，则螺旋测微器的精确度为0.01mm。,仪器介绍,固定刻度S,可动刻度H,测微螺杆P,微调旋钮K,旋钮K,框架F,（3）读数：半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出。测量值（mm）=固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露出）+可动刻度数（估读一位）0.01（mm）,仪器介绍,固定刻度示数为2.0mm，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为2.0mm+15.00.01mm=2.150mm。,实验器材,直流电流表,导线,被测金属丝,开关,电池组,滑动变阻器,直流电压表,【实验器材】,螺旋测微器,毫米刻度尺,【实验过程】一、实验步骤1.直径测定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，计算出金属丝的横截面积,实验步骤,2.电路连接按如图所示的电路原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路。,3.长度测量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3次，求出其平均值l。,实验步骤,4.U、I测量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，电路经检查确认无误后，闭合开关S，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，记入表格内，断开开关S。,5.拆除实验线路，整理好实验器材。,二、数据处理1.在求Rx的平均值时可用两种方法（1）用=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U、I、l、d的值代入电阻率计算式,数据处理,【误差分析】1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得的，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均会带来偶然误差。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。,误差分析,例1在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测电阻丝：Rx（阻值约4，额定电流约0.5A）电压表：V（量程3V，内阻约3k）电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2）A2（量程3A，内阻约0.05）电源：E1（电动势3V，内阻不计）；E2（电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器：R（最大阻值约20）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。,典例分析,(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。,螺旋测微器的固定刻度上显示为1.5mm，小数部分由可动刻度读得为0.273mm，二者相加就是测量值，1.5mm+0.273mm=1.773mm。,1.773,例1在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测电阻丝：Rx（阻值约4，额定电流约0.5A）电压表：V（量程3V，内阻约3k）电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2）A2（量程3A，内阻约0.05）电源：E1（电动势3V，内阻不计）；E2（电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器：R（最大阻值约20）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。,典例分析,(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选_、电源应选_（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图。,由于待测电阻丝的电阻较小，故电流表应选外接法。,待测电阻丝的额定电