高中物理实验测定金属的电阻率教案

下载后可任意编辑高中物理实验测定金属的电阻率教案 篇一：河北省高中物理实验 10 测定金属的电阻率 第二部分 高中物理实验 物理 选修 3-1 实验 10 测定金属的电阻率 [实验目的] 1.学习伏-安法测电阻，掌握测定金属电阻率的方法。 2.复习螺旋测微器的使用。 3.讨论由于电表的接入而造成的系统误差及克服方法。 [实验仪器] 伏特表，安培表，直流电源，滑动变阻器，螺旋测微器，米尺，金属电阻丝（50cm—100cm），电键及导线。 [实验原理] 根据电阻定律，一段金属丝的电阻值: LR =? （1） S 其中 L 为金属丝长度，S 为横截面积， ?为金属电阻率，这是一个用来表示物质电阻特性的物理量，电阻率反映了物质对电流阻碍作用的属性。电阻率大那么说明这种材料的导电功能差，电阻率小那么说明这种物质的导电功能好。如铜和铝的电阻率分别为 0.017 欧·毫米 2/米和 0.028 欧·毫米 2／米(在 200C)，而绝缘体的电阻率特别大，其数量级一般都在1012-1022 欧·毫米 2/米之间。例如常用的绝缘材料硬橡胶其电阻率为 1019-1022 欧·毫米 2/米。 必须指出的是电阻率不仅与导体的材料有关，还和导体的温度有关。一般温度升高时电阻率随之增大，从而使导体的电阻值变大。这种效应在导体中通过电流使导体升温时尤为明显。例如 220 伏，100 瓦的白炽灯泡，其热电阻为 484 欧姆，而不通电时的冷电阻只有 40欧姆左右。 从（1）式可导出 ??RS （2） L 由（2）式可以看出，假设测出某金属丝的长度、横截面积和对应的电阻值，就可以计算出这种材料的电阻率。 关于给定的电阻丝（实际上是一段合金电阻丝），我们用米尺量出其长度，用螺旋测微器测出它的直径代入公式 S=?D/4 ，然后计算出其横截面积，用欧姆定律 R = U/I 计算出电阻。把测量出的物理量代入公式（2），可求出电阻丝的电阻率。 测电阻的方法是通过伏特表和安培表测出加在电阻丝两端的电压和流过电阻丝的电流，然后借助于欧姆定律间接求出的，因此称为“伏—安法测电阻”。 1 2[实验指导] 1. 用螺旋测微器测金属丝直径可以提高测量的精确度，可以读到毫米的千分位。 2. 电流可操纵在 0.20-0.60 安培之间。由于电流过小，电表误差过大（1/3 量程以上为有效），而电流太大时（比方 2 安培）导线上的热功率也大，那么导体的热涨冷缩和电阻率随温度升高而变大这两种效应都可增大实验误差。 3. 由于一般电阻丝电阻为几欧姆，考虑到便于调理,...