测金属丝的电阻率

关于测金属丝的电阻率第1页，共15页，2023年，2月20日，星期五二、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=ρL/S得ρ=RS/L=d2R/4L=d2U/4IL

。一、实验目的：1.学会使用各种常用电学仪器及正确的读数；2.学会使作螺旋测微器并掌握正确的读数方法；3.学会使作伏安法测量电阻的阻值，并结合电阻定律测定出金属的电阻率。4.学会根据实验的电路原理图正确地在实物图中进行连线。第2页，共15页，2023年，2月20日，星期五实物连接图四、实验电路图AVρ=d2R/4L三、实验器材被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、电键、滑动变阻器和导线若干。第3页，共15页，2023年，2月20日，星期五五、实验步骤1、用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径D的平均值，然后计算出导线的横截面积S；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的金属丝长度L（即有效长度），反复测量三次，求出平均值L；3、依照图中所求的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，求出电阻R的平均值；5、将测得的R、L、d的值，代入电阻率计算公式ρ=d2R/4L

中，计算出金属丝的电阻率。6、整理好实验器材，实验结束。第4页，共15页，2023年，2月20日，星期五六、注意事项1、本实验中被测金属导线的电阻值较小，为了减少实验的系统误差，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、待测金属丝、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后依次把电压表并联在待测金属丝的两端；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，即电压表两并入点间的待测导线长度，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I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过高，造成其电阻率在实验过程中增大；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，再到平均值；第二种是用图像U—I（图线）的斜率来求出。7、电流表与电压表的读数要注意有效数字的位数。第5页，共15页，2023年，2月20日，星期五

七、误差分析（误差来源）1、直径测量；2、长度测量；3、测量电路中电流及电压对电阻测量的影响；4、通电电流大小、时间长短、致使电阻丝发热，电阻率随之变化。设Rx与ρx为待测电阻和它的电阻率；Ro

和ρo为电阻丝电阻和电阻率的真实值。由于本实验采用电流表外接法，所以：Rx＜Ro，由ρ=RS/L，所以ρx＜ρo第6页，共15页，2023年，2月20日，星期五描绘小灯泡的伏安特性曲线

第7页，共15页，2023年，2月20日，星期五组装试验装置按实验原理要求画出实验电路图选择实验所需仪器，按电路图连接电路测量对应的电流和电压值接通电源，平稳调节滑动变阻器，使滑动变阻器的阻值由小到大逐渐改变侧出8-10组电流和电压值，记入设计好的表格实验结束，整理还原实验器材用U-I图象处理实验数据在坐标纸上以I为横轴，U为纵轴，描出对应的点用平滑曲线连接各点，作出小灯泡的电压与对应电流的伏安特性曲线返回第8页，共15页，2023年，2月20日，星期五返回目录实物图BCASAV变化图第9页，共15页，2023年，2月20日，星期五提示返回第10页，共15页，2023年，2月20日，星期五次序12345678电压U/V0.20.61.01.41.82.22.63.0电流A/I0.020.060.100.140.170.190.200.21第11页，共15页，2023年，2月20日，星期五U/VI/A01230.10.20.3第12页，共15页，2023年，2月20日，星期五U/VI/A0123