实验八 测量金属的电阻率 1．实验原理(如图1所示) 由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ. 图1 2．实验器材 被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺． 3．实验步骤 (1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d. (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路． (3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l. (4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置． (5)闭合开关，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I和U的值，填入记录表格内． (6)将测得的Rx、l、d值，代入公式R＝ρ和S＝中，计算出金属丝的电阻率． 1．数据处理 (1)在求Rx的平均值时可用两种方法 ①用Rx＝分别算出各次的数值，再取平均值． ②用U－I图线的斜率求出． (2)计算电阻率 将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算公式ρ＝Rx＝. 2．误差分析 (1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一． (2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小． (3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差． (4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差． 3．注意事项 (1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法． (2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端． (3)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值． (4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值． (5)闭合开关之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置． (6)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大． (7)若采用图象法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑． 命题点一 教材原型实验 例1 在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图2所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率． 图2 (1)从图中读出金属丝的直径为_____ mm. (2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A．电压表0～3 V，内阻10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻50 kΩ C．电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω D．电流表0～3 A，内阻0.01 Ω E．滑动变阻器，0～10 Ω F．滑动变阻器，0～100 Ω ①要求较准确地测出其阻值，电压表应选_____，电流表应选_____，滑动变阻器应选_____．(填序号) ②实验中某同学的实物接线如图3所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误． 图3 错误1：_____ _____； 错误2：_____ _____. 答案 (1)0.680 (2)①A C E ②导线连接在滑动变阻器的滑片上 采用了电流表内接法 解析 (1)固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为18.0×0.01 mm＝0.180 mm，所以最终读数为：0.5 mm＋0.180 mm＝0.680 mm； (2)①因两节新的干电池的电动势为3 V，应选量程为0～3 V的电压表，故选A；因金属丝的电 ... ...
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