实验八 测定金属的电阻率一、基本原理与操作原理电路图操作要领(1)测量直径:用千分尺在三个不同位置各测一次直径(要估读)(2)电路连接:连接好伏安法测电阻的实验电路(3)测量长度:用毫米刻度尺测金属导线的有效长度 3 次(要估读)(4)U、I 测量:改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应电流表、电压表的示数二、数据处理1.求 Rx(1)计算法:用 Rx=分别算出各次的数值,再取平均值。(2)图象法:画出 U-I 图象,U-I 图象的斜率等于 Rx。2.计算电阻率:将记录的数据 U、I、l、d 的值代入电阻率计算式ρ=Rx=。注意事项(1)先测直径,再连电路:为了方便,测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。(2)电流表外接法:本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法。(3)电流控制:电流不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属丝温度过高,导致电阻率在实验过程中变大。误差分析 教材原型实验命题角度 仪器的选择及电路设计【例 1】 [2019·天津理综,9(3)]现测定长金属丝的电阻率。图 1① 某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图 1 所示,其读数是______mm。② 利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻 Rx约为 100 Ω,画出实验电路图,并标明器材代号。电源 E (电动势 10 V,内阻约为 10 Ω)电流表 A1 (量程 0~250 mA,内阻 R1=5 Ω)电流表 A2 (量程 0~300 mA,内阻约为 5 Ω)滑动变阻器 R (最大阻值 10 Ω,额定电流 2 A)开关 S 及导线若干③ 某同学设计方案正确,测量得到电流表 A1的读数为 I1,电流表 A2的读数为 I2,则这段金属丝电阻的计算式 Rx=________。从设计原理看,其测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。解析 ① d=20.0×0.01 mm=0.200 mm。② 本题中测量金属丝的电阻,无电压表,故用已知内阻的电流表 A1充当电压表,由于电流表A1的额定电压 UA1=ImR1=1.25 V,比电源电动势小得多,故电路采用分压式接法,电路图如图所示。③ 当电流表 A1、A2 读数分别为 I1、I2 时,通过 Rx 的电流为 I=I2-I1,Rx 两端电压 U=I1·R1,故 Rx==,不考虑读数误差,从设计原理看测量值等于真实值。答案 ① 0.200(0.196~0.204 均可) ②如解析图③ 相等拓展训练 1 用伏安法测定一个待测电阻 Rx的阻值(阻值约为 200 Ω),实验室提供如下器材:电池组 E:电动势 3 V,内阻不计;...