学生实验：探究决定导体电阻的因素(测定金属的电阻率)

第 2 章 直流电路学生实验：探究决定导体电阻的因素 ( 测定金属的电阻率 )当 堂 达 标•固 双 基知识探究典例剖析返首页[学习目标] 1.进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计思想． 2.掌握螺旋测微器的读数方法． 3.掌握测定金属电阻率的实验原理、实验过程及数据处理方法． 当 堂 达 标•固 双 基知识探究典例剖析返首页[知识探究] 一、测定金属的电阻率 1．实验原理 (1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻 R(R＝— — )．电路原理图如图 1 所示． 图 1 UI 当 堂 达 标•固 双 基知识探究典例剖析返首页(2)用毫米刻度尺测出金属丝的长度 l，用螺旋测微器测出金属丝的直径 d，算出横截面积 S(S＝πd24 )． (3)由电阻定律 R＝ρ— — ，得 ρ＝RSl ＝πd2R4l ＝πd2U4lI ，求出电阻率． 2．实验器材 螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器． 毫米刻度尺 螺旋测微器 ρlS 毫米刻度尺 滑动变阻器 当 堂 达 标•固 双 基知识探究典例剖析返首页3．实验步骤 (1)测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，并记录． (2)连电路：按如图 1 所示的电路图连接实验电路． (3)量长度：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，重复测量 3 次，并记录． (4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头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，闭合开关 S.改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U 的值，记入表格内，断开开关 S. (5)拆除实验电路，整理好实验器材. 毫米刻度尺 最大 当 堂 达 标•固 双 基知识探究典例剖析返首页4．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，利用图像的斜率来求出电阻值 R. 平均值 斜率 当 堂 达 标•固 双 基知识探究典例剖析返首页5．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．(偶然误差) (2)由于采用的是电流表外接法，金属丝电阻的测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小．(系统误差) (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． ...