第 42 讲 测定金属的电阻率一、实验目的1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法
2.掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法
3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属的电阻率
二、实验器材被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0~0
6 A),电压表(0~3 V),滑动变阻器(50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺
考点一 实验原理与操作1.实验原理由电阻定律 R=ρ 得 ρ=R
金属丝的电阻 R 用伏安法测量,金属丝的长度 l 用毫米刻度尺测量,金属丝的横截面积 S 可由其直径 d 算出,即 S=π2,直径 d 可由螺旋测微器测出
2.实验步骤(1)用螺旋测微器测金属丝的直径 d,计算出金属丝的横截面积 S
(2)按图甲或图乙所示电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路(金属丝电阻很小,电流表用外接法),甲图中把滑动变阻器的滑片调到使接入电路中的电阻值最大的位置,乙图中把滑动变阻器的滑片调到使被测电阻两端电压为零的位置
(3)将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直,用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝的有效长度 l
(4)闭合开关 S,改变滑动变阻器滑片的位置,测出多组电流表、电压表的读数
(5)采用计算法或采用图象法求电阻 R
(6)把测量数据代入电阻率公式 ρ=,计算出金属的电阻率
(2014·海南高考)现有一合金制成的圆柱体
为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度
螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示
(1)由图甲读得圆柱体的直径为________ mm,由图乙读得圆柱体的长度为________ cm
(2)若流经圆柱体的电流为 I,圆柱体两端之间的电压为 U,圆柱体的直径和长度分别用 D、L 表示,则用 D、L、I、U 表示的电阻率的关系式为 ρ=________