测金属的电阻率

PAGEPAGE5测量金属的电阻率（第7讲）一、长度的测量1.用刻度尺测量金属丝的长度2.用游标卡尺测规则导体的长度二、横截面积的测量1.用螺旋测微器测量金属丝的直径三、电阻的测量1.电流表的内外接法（1）两种接法的比较（2）选择哪一种接法①定性判断当满足远大于时，适合采用内接法当满足远大于时，适合采用外接法②定量判断当的大小既满足远大于又满足远大于时定性判断就有些困难了。需要定量的计算看谁更加得接近“远大于”若说明更适合采用内接法，即当被测电阻时应该采用内接法③试触法分别让电流表内接和外接，当电压表的变化比电流表明显时，则适合采用________反之，当电流表的变化比电压表明显时，则适合采用_________2.滑动变阻器的限流和分压滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法.负载RL上电压调节范围（忽略电源内阻）负载RL上电流调节范围（忽略电源内阻）相同条件下电路消耗的总功率限流接法E≤UL≤E≤IL≤EIL分压接法0≤UL≤E0≤IL≤E（IL+Iap）比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小（1）下列三种情况必须选用分压式接法①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.②当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法.③若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL的额定值时，只能采用分压接法.3.电表的最优化选择一般说来无论是电流表还是电压表指针的偏转都应该不小于满偏电流的三分之一4.计算斜率求电阻四、实验题训练1.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，需要用毫米刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R。（1）实验中测量金属丝的长度和直径时，毫米刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值l=_________cm，金属丝直径的测量值为d=_________mm。004501015520cm060RRXba乙bAVRXa甲VA（2）实验中给定电压表（内电阻约为50kΩ）、电流表（内电阻约为40Ω）、滑动变阻器（最大阻值为10Ω）、待测金属丝（电阻约为100Ω）、电源、开关及导线若干。两同学想用伏安法多次测量做出I-U图线求出待测金属丝的阻值，他们设计了甲、乙两个电路，你认为采用_______图更合理（填“甲”或“乙”），电压表右端应接在______点（填“a”或“b”）。（3）请你用笔画线代替导线，在图中按照第（2）问你所选择的电路图连接实验电路。RRXmA-+V-++0.500.501.001.502.002.50U/VI/mA0510152025（4）用正确的方法测出了多组电流和电压值，并标在I-U坐标系中，如图中“×”所示。请你根据测量值在坐标上画出图线，并求出金属丝的阻值Rx=_______Ω（电阻的计算结果保留两位有效数字）。则这种金属的电阻率约为________Ω∙m（电阻率的计算结果保留一位有效数字）。2.（2012北京）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，其中某次测量结果如图1所示，其读数应为mm.（该值接近多次测量的平均值）（2）用伏安法测金属丝的电阻RX，实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约为1Ω），电流表（内阻约为0.1Ω），电压表（内阻约为3kΩ），滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流为2A）开关，导线若干。某同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上实验数据可知，他们测量RX是采用下图中的图（选填“甲”或“乙”）（3）下图是测量RX的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据上图所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如下图所示，图中已经标出了与测量数据相对应的四个点，请在下图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线，由图线得到金属丝的阻值RX=Ω（保留两位有效数字）。（5）根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为（填选项前的序号）A.B.C.D.（6）任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器都已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是（有多个正确选项）。A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用U－I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差3.（2013重庆）某同学对有故障的电热毯进行探究，题6（2）图1是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接。题6（2）图2为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表。题6（2）图2②断开K1，用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U-I曲线题6（2）图3所示。已知电热线材料的电阻率为2.8×10-7Ω·m，电热线的直径为0.200mm。可求得此电热线的电阻为kΩ，总长度为m。（结果均保留两位有效数字）111′22′33′题6（2）图1③为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对题6（2）图1中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路，位置在（在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项）。4.用伏安法测电阻，可以采用如图所示的甲、乙两种接法，如所用电压表内阻为5000欧，电流表内阻为0.5欧，（1）当测量100欧左右的电阻时，宜采用___________(填“电流表内接法”或“电流表外接法”)电路，（2）现在采用乙图电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10V，0.5A，则此电阻的测量值为_________，其电