实验八 测定金属丝的电阻率一、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、实验原理1．把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻，Rx＝，因为金属丝的电阻为小电阻，所以采用电流表外接法。实验电路图如图所示。2．用毫米刻度尺测金属丝接入电路部分的长度 l，用螺旋测微器测得金属丝的直径 d，算出横截面积 S＝。3．根据电阻定律 R＝ρ，得金属丝电阻率 ρ＝。三、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。四、实验步骤1．用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值 d，计算出横截面积 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中的被测金属丝的有效长度，反复测量 3 次，求出其平均值 l。3．按实验电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路，把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置。4．电路经检查确认无误后，闭合开关 S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U 的值，断开开关 S，求出导线电阻 R 的平均值。测量时通过金属丝的电流应控制在 1.00 A 以下，本实验中电流表量程为 0～0.6 A，每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准)，读数完毕立即断开开关 S，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。计算时，务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压 U 和电流 I 的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差。完成表格。5．拆除实验线路，整理好实验器材五、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 UI 图象，UI 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＝。六、误差分析1．系统误差(1)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小。(2)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。2．偶然误差(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得到的，直径的测量是产生误差的主要来源之一。(2)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等均会带来偶然误差。七、注意...
