第3节 实验：导体电阻率的测量 第2课时 金属丝电阻率的测量 课前 知识梳理 PART 01 第一部分 一、实验原理 1．滑动变阻器的限流式和分压式接法 项目 限流电路 分压电路 电路图 ? ? 闭合开关前滑片的 位置 应在最左端，即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大 应在最左端，即开始时Rx上得到的电压为零 二、实验器材 螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、开关及导线、被测金属丝、电池、滑动变阻器。 三、实验步骤 1．测直径：用螺旋测微器在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录。 2．连电路：按电路原理图连接实验电路。 3．电阻丝有效长度的测量：电阻丝长度的测量工具应选用刻度尺。需要注意，在测量电阻丝的长度时，测量的并不是电阻丝的总长度，而是接入电路的有效长度l。反复测量多次，得到有效长度的平均值。 4．电阻的测量：按实验电路图连接实物电路。改变滑动变阻器滑片的位置， 读取多组电压、 电流值， 通过U－I图像求得电阻 R。 四、数据处理 电阻R的数值可用以下两种方法确定 1．计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果。 2．图像法：可建立I－U坐标系，将测量的U、I值描点作出图像，利用图线的斜率的倒数来求出电阻值R。 五、实验注意事项 1．因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法。 2．本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态。 3．测量l时应测接入电路的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度，且金属丝伸直)；在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d。 4．电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化。 典例 分类讲解 PART 02 第二部分 (2024·黑龙江高二统考学业考试)在做“金属丝电阻率的测量”的实验中，需要测量金属丝的电阻、长度和直径三个物理量。 (1)测量金属丝的直径d，用到如图甲所示测量仪器，它的名称是_____(选填“A”或“B”)。 A．螺旋测微器 B．毫米刻度尺 [解析] 根据题图甲可知该测量仪器是螺旋测微器。 √ (2)测量金属丝的电阻R，用到如图乙所示电路。? ①实验中需要多次改变电压表和电流表的示数， 在虚线框内还需要连入的实验器材是_____(选填“A”或“B”)。 A．定值电阻一个 B．滑动变阻器一个 ②若某次测量中电压表读数为U，电流表读数为I，则电阻的测量值R＝ _____(用U、I表示)。 √ (2024·四川成都五中期中)在“测定金属的电阻率”的实验中： (1)用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示，则金属丝的直径为_____mm。 [解析] 金属丝的直径d＝0 mm＋0.01×41.5 mm＝0.415 mm。 0.415 (2)请根据给定电路图，用连线代替导线将图甲中的实验器材连接起来。 ? [答案] 图见解析 [解析] 如图所示。 (3)若通过测量可知，金属丝的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I， 金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ＝_____(用题目所给字母表示)。 (2024·广东肇庆中学校考期末)某同学在做测金属丝电阻率的实验中，取一根粗细均匀的康铜丝，其中有两个步骤是用螺旋测微器测出康铜丝的直径d和用伏安法测量的康铜丝的电阻R。 (1)用螺旋测微器测量康铜丝直径如图乙所示，由图可知其直径为_____mm。 ? [解析] 根据螺旋测微器读数可得，康铜丝直径d＝1.5 mm＋38.0×0.01 mm＝1.880 mm。 1.880 (2)图丙是测量康铜丝电阻的原理图，根据原理图在如图甲所示的实物图中补全未画出的连线。 ? [解析] 为了尽量测多组数据，滑动变阻器选择分压式接法。由于康铜丝电阻较小，所以选用电流表外接法，所得实物图如图所示。? [答案] 图见解析 (3)闭合开关前应将滑片P移到_____(选填“a端 ... ...
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