实验8测定金属的电阻率实验目的1.学会使用各种常用电学仪器以及正确读数。2.学会使用螺旋测微器以及正确读数。3.学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。实验原理用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度L,用螺旋测微器测导线的直径d,用伏安法测导线的电阻R,由R=ρLS,得ρ=RSL=πd2R4L。实验器材被测金属丝、刻度尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干。实验步骤1.用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次,取直径d的平均值,然后计算出导线的横截面积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的金属丝长度(有效长度),反复测量三次,求出平均值L。3.按照图示的电路图用导线把器材连好,并把滑动变阻器的阻值调至最大值。4.电路经检查无误后,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,并记录在表格内,断开开关S,求出电阻R的平均值。5.将测得的R、L、d的值代入电阻率计算式ρ=RSL=πd2R4L中,计算出金属丝的电阻率。6.改变L的长度三次,重复步骤2~5,计算电阻率的平均值。7.整理好实验器材,实验结束。数据处理1.求Rx的平均值(1)用Rx=UI分别算出各次的数值,取其平均值。(2)用U-I图象的斜率求出。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=RSd=πd2U4IL。1.(2018广东揭阳10月考试)在“测定金属丝的电阻率”实验中,以下操作中错误的是()。A.用刻度尺测量金属丝的全长三次,算出其平均值B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C.用伏安法测电阻时采用电流表外接法,多次测量后算出平均值D.实验中保持金属丝的温度不变解析应测量出金属丝连入电路的有效长度三次,求平均值,而不是全长,A项错误;为了减小实验误差,应用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值,B项正确;金属丝电阻很小,与电压表内阻相差很大,使电压表和金属丝并联,电压表的分流作用很小,应采用电流表外接法,C项正确;金属丝的电阻率随温度的改变而改变,为保持电阻率不变,应保持温度不变,D项正确。答案A2.(2018陕西西安五校联考)测量铅笔芯的电阻率,取一支4B铅笔,去掉两端笔芯外木质部分,不损伤笔芯,如图乙所示安放在接线支座上。(1)用刻度尺量得笔芯长度L=20.0cm,螺旋测微器测量笔芯的直径如图甲所示,则笔芯的直径d=mm。甲(2)若待测电阻为几欧姆,乙同学采用实验室提供的下列器材测定铅笔芯电阻。A.待测笔芯B.电流表(量程分别为0~0.6A、0~3A,内阻分别为1Ω、0.5Ω)C.电压表(量程分别为0~3V、0~15V,内阻分别为6kΩ、30kΩ)D.滑动变阻器(阻值范围为0~10Ω)E.电源(3V)F.开关、导线若干请根据实验要求在图乙中用笔画线代替导线(只配有两根导线)完成实物电路连接。乙(3)实验测量过程中某次电压表、电流表指针偏转如图丙所示,则电压表示数U=V,电流表示数I=A,计算得到铅笔芯电阻R=Ω(结果保留2位有效数字)。丙解析(1)由图甲螺旋测微器的示数可知,笔芯的直径为1mm+20.0×0.01mm=1.200mm。(2)由题意可知,待测电阻阻值很小,为几欧姆,小于滑动变阻器最大阻值,滑动变阻器可以采用限流式接法,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表采用外接法,实物电路图如图丁所示。丁(3)由电路图可知,电压表量程是3V,由图示电压表可知,其分度值为0.1V,示数为1.80V,电流表量程为0.6A,分度值为0.02A,示数为0.36A,待测电阻阻值R=UI=5.0Ω。答案(1)1.200(2)实物电路图如图丁所示(3)1.800.365.0见《自学听讲》P152一教材原型实验例1(1)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,先用螺旋测微器测出金属丝的直径,测量示数如图甲所示,则金属丝的直径d=mm。(2)待测金属丝的电阻Rx只有几欧姆,现要尽可能准确地测量其阻值,实验室提供了下列器材:A.电压表(量程为0~3V,内阻约为15kΩ)B.电压表(量程为0~15V,内阻约为75kΩ)C.电流表(量程为0~3A,内阻约为0.2Ω)D.电流表(量程为0~600mA,内阻为1Ω)E.滑动变阻器R(0~20Ω)F.电源(两节干电池)G.开关和导线若干①电压表应选;电流表应选。(填仪器前的字母序号)②某同学设计了两种测量电路。应选用图乙中的(选填“a”或“b”)为实验电路图,实验开始前,应将滑动变阻器的滑片移至最...
