【高中物理】实验九:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)

实验九:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)

[实验目的]
:用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率;练习使用螺旋测微器。


  
[实验原理]
:根据电阻定律公式R=p
𝑙
/
s
,只要测量出金属导线的长度
和它的直径d,计算出导线的横截面积S,并用伏安法测出金属导线的电阻R,即可计算出金属导线的电阻率。


  
[实验器材]
:被测金属导线,直流电源(4V),电流表(0-0.6A),电压表(0-3V),滑动变阻器(50Ω),电键,导线若干,螺旋测微器,米尺等。


   
[
实验步骤]


  1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线的横截面积S。

  2.按如图所示的原理电路图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导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值𝑙
  4.把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,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,断开电键S,求出导线电阻R的平均值。
  5.将测得的R、𝑙、d值,代入电阻率计算公式


中,计算出金属导线的电阻率。
  6.拆去实验线路,整理好实验器材。

 [注意事项]
  1.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,亦即电压表两接入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。
  2.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。
  3.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、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。
  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强度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明显升高,造成其电阻率在实验过程中变化。
被测电阻丝的电阻(一般为几欧)较小,所以选用电流表外接法;可确定电源电压、电流表、电压表量程均不宜太大。本实验不要求电压调节范围,可选用限流电路。因此选用下面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不宜太大,通电时间不能太长,以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。

实验步骤:

1、用刻度尺测出金属丝长度

2、螺旋测微器测出直径(也可用积累法测),并算出横截面积。

3、用外接、限流测出金属丝电阻

4、设计实验表格计录数据(难点)注意多次测量求平均值的方法

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