决定导线电阻的因素

1、实验实验4 决定导线电阻的因素决定导线电阻的因素宿豫实验高级中学宿豫实验高级中学 张小丽张小丽一一 、认识测量仪器、认识测量仪器l1 、刻度尺（以毫米刻度尺为例）、刻度尺（以毫米刻度尺为例） 注意注意 必须要估读必须要估读 例如例如l2、游标卡尺、游标卡尺读数读数=主尺读数主尺读数+游标尺读数游标尺读数精度（最小分度）精度（最小分度）l注意注意 ：不需要估读：不需要估读l 3、螺旋测微器 读数读数 = 主尺读数主尺读数 + 可动刻度读数（精度全是可动刻度读数（精度全是0.01）二、伏安法测电阻二、伏安法测电阻电阻的测量电阻的测量 用电压表测出电阻两端的电压用电压表测出电阻两端的电压U U，用电

2、，用电流表测出通过电阻的电流流表测出通过电阻的电流I I，利用部分电，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值路欧姆定律可以算出电阻的阻值R RIUR 伏安法伏安法 1 1 伏安法测电阻的两种电伏安法测电阻的两种电路路 电流表电流表接在电压表两接线柱接在电压表两接线柱外外侧，通常叫侧，通常叫“外接法外接法” 电流表电流表接在电压表两接线柱接在电压表两接线柱内内侧，通常叫侧，通常叫“内接法内接法” AVRAVR 因为电流表、电压表分别有分压、分流作因为电流表、电压表分别有分压、分流作用用,因此两种方法测量电阻因此两种方法测量电阻都有误差都有误差伏安法测电阻的误差分析伏安法测电阻的误差分析 电流表外

3、接法电流表外接法 电压表示数电压表示数电流表示数电流表示数测量值偏小，适于测量测量值偏小，适于测量小阻值电阻小阻值电阻 . .RAUURVRAIIIIAVIUR测说明：说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小所以该电路差越小所以该电路适合测量小电阻适合测量小电阻，即，即VRR RRIUR真当当xVAxRRRR时，选用电流表内接法时，选用电流表内接法xVAxRRRR时，选用电流表外接法时，选用电流表外接法当当、直接比较法：当、直接比较法：当xv时，采用时，采用外接法外接法当当xv时，采用时，采用内接法内接法、比值法、比值法小外大内小外大内、实验试探法：

4、、实验试探法：若伏特表示数有明显变化，即宜外接若伏特表示数有明显变化，即宜外接UUIIUUII若安培表示数有明显变化，即宜内接若安培表示数有明显变化，即宜内接例：例：如图所示为用伏安法测电阻的部分电路图，因为不知如图所示为用伏安法测电阻的部分电路图，因为不知道待测电阻道待测电阻RXRX的大概值，所以不能确定线路的接法。为了的大概值，所以不能确定线路的接法。为了减小误差，可在电路接好后将电压表的一个接线端减小误差，可在电路接好后将电压表的一个接线端K K分别分别与与M M、N N接触，观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的接触，观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的变化。下列关于观察到的现象及应

5、选用的接法的叙述中，变化。下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中，正确的是：（）正确的是：（）A A、若电流表读数有明显的、若电流表读数有明显的变化，则变化，则K K应接在应接在M M点点; ;B B、若电流表读数有明显的、若电流表读数有明显的变化，则变化，则K K应接在应接在N N点点; ;C C、若电压表读数有明显的、若电压表读数有明显的变化，则变化，则K K应接在应接在M M点点; ;D D、若电压表读数有明显的、若电压表读数有明显的变化，则变化，则K K应接在应接在N N点点 AvMN2 2 限流和分压电路的选取限流和分压电路的选取 1 1）. .限流式限流式 EsRABPRx图中

6、变阻器起限流作用，求图中变阻器起限流作用，求待测电阻待测电阻R Rx x的的电压可调范围电压可调范围EERRRxx 限流式电路的特点限流式电路的特点: :1.1.电压不能从零开始调节电压不能从零开始调节, ,调节范围较小调节范围较小. . 但电路结构较为简单但电路结构较为简单. .2.2.电能损耗较小电能损耗较小. .2 2）. .分压式分压式 图中变阻器起分压作用，求图中变阻器起分压作用，求待测电阻待测电阻R Rx x的的电压可调范围电压可调范围E0分压式电路的特点分压式电路的特点: :1.1.电压可以从零开始调节到电源电动势电压可以从零开始调节到电源电动势, ,调节范调节范围较大围较大.

7、. 但电路结构较为复杂但电路结构较为复杂. .2.2.电能损耗较大电能损耗较大. .EsPRxRAB限流式限流式 分压式分压式 可调范围可调范围变阻器变阻器电能损耗电能损耗EERRRxxE0较大阻值较大阻值较小阻值较小阻值较小较小较大较大l限流电路和分压电路选择限流电路和分压电路选择l若采用限流式不能控制电流满足实验要求，即滑动变阻器若采用限流式不能控制电流满足实验要求，即滑动变阻器阻值调至最大时，待测电阻上的电流（或电压）仍超过电流阻值调至最大时，待测电阻上的电流（或电压）仍超过电流表（或电压表）的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必表（或电压表）的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选择

8、分压式。须选择分压式。l 限流式适合测量阻值小的电阻（跟滑动变阻器的总电阻限流式适合测量阻值小的电阻（跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小）。分压式适合相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小）。分压式适合测量阻值较大的电阻（一般比滑动变阻器的总电阻要大）。测量阻值较大的电阻（一般比滑动变阻器的总电阻要大）。l 若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以至在限若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以至在限流电路中，滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时，流电路中，滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用待测电阻上的电流

9、或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路。分压电路。 l 若实验中要求电压调节从若实验中要求电压调节从0 0开始连续可调，能够测出多开始连续可调，能够测出多组数据，则必须采用分压式电路。组数据，则必须采用分压式电路。l 当电路对限流和分压没有明确要求时，采用限流接法比当电路对限流和分压没有明确要求时，采用限流接法比分压接法节能分压接法节能 (1)待测电阻待测电阻 (约约100)(2)直流毫安表直流毫安表(量程量程10mA，内阻，内阻50)(3)直流电压表直流电压表(量程量程3V，内阻，内阻5k)(4)直流电源直流电源(输出电压输出电压4V，内阻可不计，内阻可不计)(5)滑动变阻器滑动变阻器(

10、阻值范围阻值范围15，允许最大电流，允许最大电流1 A)(6)开关一个，导线若干开关一个，导线若干根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线连线 l图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：所需的器材实物图，器材规格如下： xR题型一：电流表内外接、限流和分压接法的选题型一：电流表内外接、限流和分压接法的选择、实物连接择、实物连接 l 有一待测电阻有一待测电阻RxRx，阻值约为，阻值约为55，允许最大功率为，允许最大功率为1.25W1.25W，现欲比较精确的测定其阻值。除待测电阻外，

11、现欲比较精确的测定其阻值。除待测电阻外，备用器材及规格如下：备用器材及规格如下：l 电压表（电压表（0 03V3V15V15V）3V3V量程内阻约为量程内阻约为3k3k；15V15V量程内阻为量程内阻为15 k15 k；l 电流表（电流表（0 00.6A0.6A3A3A）0.6A0.6A量程内阻为量程内阻为11；3A3A量程内阻为量程内阻为0.250.25；l 滑动变阻器（滑动变阻器（2020，1A1A）；）；l 滑动变阻器（滑动变阻器（2k2k，1.5A1.5A）；）；l 蓄电池组（蓄电池组（6V6V，内阻不计）；，内阻不计）；l 电键、导线。电键、导线。题型二：电压表和电流表量程的选择、滑

12、动变题型二：电压表和电流表量程的选择、滑动变阻器的选择和连接、分压和限流电路的选择阻器的选择和连接、分压和限流电路的选择lP115 两年模拟题组3 、 5 l P116 题组训练1三.电阻率的测定原理l 把金属丝接入如图所示的电路中，把金属丝接入如图所示的电路中，l 用用_测金属丝两端的电压，测金属丝两端的电压，l 用用_测金属丝中流过的电流，测金属丝中流过的电流，l 根据根据_计算金属丝的电阻计算金属丝的电阻Rx，l 然后用然后用_测量金属丝的长度测量金属丝的长度L，l 用用_测量金属丝的直径测量金属丝的直径d，l 计算出横截面积计算出横截面积S；根据电阻定律；根据电阻定律RxL/S，得出计

13、算金属丝电阻率，得出计算金属丝电阻率的公式的公式_.l实验器材l金属丝_安培表伏特表直流电源_电键一个导线若干刻度尺l 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，求出其平均值平均值d，计算出导线的横截面积，计算出导线的横截面积S_l 2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中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中的被测金属导线的的被测金属导线的_长度，反复测量长度，反复测量3次，求出其平均值次，求出其平均值l.l 3按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路，把

14、按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路，把滑动变滑动变阻器阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值的滑片调节到使接入电路中的电阻值_的位置的位置l 4电路经检查确认无误后，闭合电键电路经检查确认无误后，闭合电键S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数几组相应的电流表、电压表的示数I和和U的值，断开电键的值，断开电键S，求出导线电阻，求出导线电阻R的的平均值平均值l 应用指南测量时通过金属丝的电流应控制在应用指南测量时通过金属丝的电流应控制在1.00 A以下，本实验中安培表以下，本实验中安培表量程为量程为00.6 A，每次通电时间

15、应尽量短，每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准以能读取电表数据为准)，读数完，读数完毕立即断开电键毕立即断开电键S，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化计，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和电流和电流I的平的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差l 5将测得的将测得的R、l、d值代入电阻率计算公式值代入电阻率计算公式_中，计算出金属导线的电阻中，计算出金属导线的电阻率率l 6拆去实验线路，整理好

16、实验器材拆去实验线路，整理好实验器材l 注意注意l 1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，亦即电压表并入两点间的部分待测导线长度，测个端点之间的长度，亦即电压表并入两点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直量时应将导线拉直l 2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流表外接法l 3实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流实验连线时，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表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路闭合电路)连线时应连线时应避免接线交叉和正、负极接错，最后再把电压表并联在待测金属导线避免接线交叉和正、负极接错，最后再把电压表并联在待测金属导线的两端的两端l 4闭合电键闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置大的位置