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高中物理(人教大纲版)课件:测定金属的电阻率

测定金属的电阻率
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定出金属的电阻率。学科网 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。 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 。
5. 螺旋测微器应估读一位,以mm作单位,应读到
小数点后面第三位;
6. 特别要注意半毫米刻度线。
9.270 mm
7.500 mm
5.804 mm
注意事项:
1. 转动大旋钮K,当测微螺杆P将要接触被测物时,
要停止使用K,改为转动微调旋钮K′到夹住被测
物,转轮发出声音为止。
2. 转动不可过快,否则由于惯性会使接触压力过大 使测杆上的精密螺纹变形,损伤量具; 3. 被测物表面应光洁, 4. 不允许把测杆固定而将被测物强行卡入或取出,
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;学科网 zxxk 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。
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
ρ =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。 四、实验电路图
A
V
实物连接图
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。
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