第实验测定金属的电阻率

实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)第二章恒定电流基础理论储备一、实验目的1．掌握螺旋测微器原理及读数方法．2．进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻．3．测定金属的电阻率．三、实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、滑动变阻器、电池组、电键及导线、被测金属导线．四、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.测量次数123平均值金属丝长l/m金属丝直径d/m3.依照实验电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大．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.拆除实验电路，整理好实验器材．测量次数123电阻平均值电压U/V电流I/A电阻Rx/Ω五、数据处理1．金属导线直径的读数(1)特别注意半刻度是否露出．(2)因螺旋测微器的精确度为0.01mm，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值求平均值作为直径d.2．金属丝长度的测量(1)应测量接入电路中的有效长度；(2)因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位；(别忘记估读)(3)把3次测量值求平均值作为长度l.六、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．电流表外接法，R测<R真导致ρ测<ρ真．3．通电时间过长，电流过大，导致电阻率发生变化．七、注意事项1．为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值．2．测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变．3．为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用U­I图象法求出电阻．4．滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求．八、螺旋测微器的构造、原理及读数1．构造及原理(1)螺旋测微器是一种测量长度的仪器，又叫千分尺，且它测量长度可以精确到0.01mm.(2)

构造：如图所示，把它的测砧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′、测微螺杆F连在一起，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0.01mm；每转两周，转过100等份时，前进或后退的距离正好是1mm.(3)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之间夹缝中，再顺时针旋转旋钮D，使A、F正好接触待测物．在使用时，F快要接触被测物时，要停止使用旋钮D，改用微调旋钮D′，这样就不至于在F和被测物之间产生过大的压力，既可以保护仪器,又能保证测量结果的准确．2．读数方法测量值＝固定刻度B上的整毫米数＋0.5mm(判断半刻度是否露出，未露出时为0)＋0.01mm×可动刻度上对齐的格数(估读)．经典例题展示类型一实验原理和器材的选择(2012·高考山东卷)在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx(阻值约为4Ω，额定电流约0.5A)；电压表：V(量程3V，内阻约3kΩ)；电流表：A1(量程0.6A，内阻约0.2Ω)；A2(量程3A，内阻约为0.05Ω)；电源：E1(电动势3V，内阻不计)；E2(电动势12V，内阻不计)；例1滑动变阻器：R(最大阻值约20Ω)；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．【解析】

(1)螺旋测微器主尺读数为1.5mm，螺旋刻度读数为27.3×0.01mm＝0.273mm，读数应为：1.5mm＋0.273mm＝1.773mm.(2)由于待测电阻Rx阻值约为4Ω，额定电流约为0.5A，故电流表选A1，电源选E1.【答案】

(1)1.773(1.771～1.775均正确)(2)A1

E1电路图如图所示有一根细长而均匀的金属材料样品，截面为外方(正方形)内圆，如图所示．此金属材料质量约为0.1kg～0.2kg，长约为30cm，电阻约为10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ0.因管线内径太小，无法直接测量，请根据下列提供的实验器材，设计一个实验方案测量其内径d.类型二实物图连接和数据处理例2A．毫米刻度尺；B.螺旋测微器；C.电流表(600mA,10Ω)；D.电流表(3A,0.1Ω)；E电压表(3V,6kΩ)；F.滑动变阻器(2kΩ，0.5A)；G.滑动变阻器(10Ω，2A)；H.直流稳压电源(6V,0.05Ω)；I.开关一个，带夹子的导线若干．(1)除待测金属材料外，应选用的实验器材有________