測定金屬的電阻率

實驗實驗 測測定金屬的定金屬的電電阻率阻率 實驗?zāi)康?1 練習(xí)使用螺旋測微器 2 學(xué)會用伏安法測電阻 3 測定金屬的電阻率 實驗原理 1 原理 根據(jù)電阻定律公式 只要測量出金屬導(dǎo)線的長度 l 和它的 S l R 直徑 d 計算出導(dǎo)線的橫截面積 S 并用伏安法測出金屬導(dǎo)線的電阻 R 即可計算 出金屬導(dǎo)線的電阻率 2 器材 螺旋測微器 毫米刻度尺 電池組 電流表 電壓表 滑動變阻器 電鍵 被測金屬導(dǎo)線 導(dǎo)線若干 3 步驟 1 用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個不同位置各測一次直徑 求出其平均值 d 計算出導(dǎo)線的橫截面積 S 2 按圖 86 1 所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路 圖 86 1 3 用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度 反復(fù)測量 3 次 求出其平均值 l 4 把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置 電路 經(jīng)檢查確認無誤后 閉合電鍵 S 改變滑動變阻器滑動片的位置 讀出幾組相應(yīng)的電 流表 電壓表的示數(shù) I 和 U 的值 記入記錄表格內(nèi) 斷開電鍵 S 求出導(dǎo)線電阻 R 的平均值 5 將測得 R l d 的值 代人電阻率計算公式中 計算 lI Ud l RS 4 2 出金屬導(dǎo)線的電阻率 6 拆去實驗線路 整理好實驗器材 注意事項 1 本實驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小 因此實驗電訪必須采用電流表外接 法 2 實驗連線時 應(yīng)先從電源的正極出發(fā) 依次將電源 電鍵 電流表 待測 金屬導(dǎo)線 滑動變阻器連成主干線路 閉合電路 然后再把電壓表并聯(lián)在待洲金 屬導(dǎo)線的兩端 3 測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度 是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個端點之 間的長度 亦即電壓表兩并入點間的部分待測導(dǎo)線長度 測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直 4 閉合電鍵 S 之前 一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位 置 5 在用伏安法測電阻時 通過待測導(dǎo)線的電流強度正的值不宜過大 電流表 用 0 0 6A 量程 通電時間不宜過長 以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高 造成其電 阻率在實驗過程中逐漸增大 6 求 R 的平均值可用兩種方法 第一種是用 R U I 算出各次的測量值 再 取平均值 第二種是用圖像 U I 圖線 的斜率來求出 若采用圖像法 在描點 時 要盡量使各點間的距離拉大一些 連線時要讓各點均勻分布在直線的兩側(cè) 個 別明顯偏離較遠的點可以不予考慮 典型例題 例 1 在 測定金屬電阻率 的實驗中 若被測電阻絲的長度為 80 00cm 電阻 約為 3 4 在下列器材中應(yīng)選用的是 寫代號 A 電壓表 0 15V B 電壓表 0 3V C 電流表 0 0 6A D 電 流表 0 3A E 滑動變阻器 0 50 2A F 滑動變阻器 0 500 1A G 電源 E 3V r 0 2 H 電源 E 10V r l I 開關(guān) J 導(dǎo)線 若干 例 2 測定金屬電阻率的實驗中 1 如圖 86 2 a 為測金屬絲直徑時螺旋 測微器的示意圖 則此金屬絲的直徑為 m 2 如圖 86 2 b 為用伏安 法測金屬絲電阻的電路圖 其中 M 為 N 為 若兩表示 數(shù)分別如圖 86 2 C d 所示 則被測金屬絲的電阻 R測 3 用以上方法測得的金屬絲電阻率與其實際值比較是 填 偏小 偏大 或 準確 圖 86 2 例 3 在測定金屬絲的直徑時 螺旋測微器的讀數(shù)如圖 86 3 所示 可知該金屬絲的直徑 d 10 3m 圖 86 3 實驗 測定金屬的電阻率 一 選擇題 1 某同學(xué)用螺旋測微器測量金屬線的直徑時 幾個主要操作情況如下 其中 有哪些操作是不符合要求的 A 將金屬線放入小砧 A 測微螺桿 P 的夾縫中 轉(zhuǎn)動旋鈕直至壓緊 讀出讀 數(shù) B 選擇導(dǎo)線的中間部分測量一次直徑 C 讀數(shù)時 固定刻度尺上零刻度以右已露出半毫米刻度線 直徑一定大于 0 5mm D 可動刻度上第 16 刻度線正好與固定刻度尺上標記線對齊 因此最后讀數(shù) 為 0 66mm 2 某實驗小組在測量金屬電阻率時 主要實驗步驟如下 其中哪些做法是不 正確的 A 用螺旋測微器在金屬線三個不同部位各測一次直徑 取其平均值為 d B 用米尺量出整個金屬線的長度三次取其平均值為 I C 選用電流表內(nèi)接線路來測電阻 多次測量取平均值為 R D 將測得的 d l R 代人公式算出電阻率 l Rd 4 2 3 在做本實驗時 下列操作中正確的是 A 若待測金屬導(dǎo)線是漆包線 應(yīng)該用火燒去表面的漆皮 輕輕抹去灰塵后再測 金屬絲的直徑 千萬不可用小刀去刮掉漆皮 而兩端接頭部分則要用砂市打磨干凈 以保證電路接觸良好 B 用米尺反復(fù)測量 3 次導(dǎo)線的總長 求出平均值 l 然后將導(dǎo)線接入測量電 路中 C 估計待測金屬導(dǎo)線的電阻值大小 選擇合適的儀器和實驗電路 D 合上電鍵 S 不斷增大滑動變陽器接入電路的有效阻值 記錄幾組對應(yīng)的 電流強度和電壓的數(shù)值 計算出導(dǎo)線的電阻 R 4 用伏安法測電阻 應(yīng)當用滑動變 阻器改變通過待測電阻的電流強度 以便 多測幾組數(shù)據(jù) 如圖 86 1 所示 變阻器 有 a b 兩種接法 關(guān)于這兩種接法 下 列說法中正確的是 A 變阻器在 a 圖中作分壓器使用 在 b 圖中作限流器使用 圖 86 1 B 若變阻器的全阻值比待測電阻小時 用 b 電路能較大范圍地調(diào)節(jié) Rx中的電 流強度 C 若變阻器的全阻值比待測電阻大時 用 a 電路能較大范圍地調(diào)節(jié) Rx中的電 流強度 D 若變阻器的全阻值比待測電阻小得多時 用 a 電路能較大范圍地調(diào)節(jié) Rx中 的電流強度 二 解答題 5 在 測定金屬電阻率 的實驗中 需要測定的物理量有哪些 用這些物理 量來最后表示電阻率的表達式如何 6 如把實驗器材中的電壓表換成一個定值電阻 該怎樣進行實驗 才能測出 金屬導(dǎo)線的電阻 7 如實驗中缺少電流表 換用一個定值電阻 能否測定金屬導(dǎo)線的電阻 該 怎樣進行實驗 8 96 上海 圖 86 2 所示 P 是一根表面均勻的鍍有很薄的發(fā)熱電阻膜的長 陶瓷管 其長度 L 為 50cm 左右 直徑 D 為 10cm 左右 鍍膜材料的電阻率 已知 管的兩端有導(dǎo)電箍 MN 現(xiàn)給米尺 電壓表 V 電流表 A 電源 E 滑動變阻器 R 電鍵 S 和若干導(dǎo)線 輕設(shè)計一個測定膜層厚度 d 的試驗方案 實驗中應(yīng)測定的物理量是 在虛線框內(nèi)用符號畫出測量電路圖 計算膜層厚度的公式是 典型例題 1 B C E G I J 2 1 5 9 10