決定導(dǎo)線電阻的因素

1、實驗實驗4 決定導(dǎo)線電阻的因素決定導(dǎo)線電阻的因素宿豫實驗高級中學(xué)宿豫實驗高級中學(xué) 張小麗張小麗一一 、認識測量儀器、認識測量儀器l1 、刻度尺（以毫米刻度尺為例）、刻度尺（以毫米刻度尺為例） 注意注意 必須要估讀必須要估讀 例如例如l2、游標卡尺、游標卡尺讀數(shù)讀數(shù)=主尺讀數(shù)主尺讀數(shù)+游標尺讀數(shù)游標尺讀數(shù)精度（最小分度）精度（最小分度）l注意注意 ：不需要估讀：不需要估讀l 3、螺旋測微器 讀數(shù)讀數(shù) = 主尺讀數(shù)主尺讀數(shù) + 可動刻度讀數(shù)（精度全是可動刻度讀數(shù)（精度全是0.01）二、伏安法測電阻二、伏安法測電阻電阻的測量電阻的測量 用電壓表測出電阻兩端的電壓用電壓表測出電阻兩端的電壓U U，用電

2、，用電流表測出通過電阻的電流流表測出通過電阻的電流I I，利用部分電，利用部分電路歐姆定律可以算出電阻的阻值路歐姆定律可以算出電阻的阻值R RIUR 伏安法伏安法 1 1 伏安法測電阻的兩種電伏安法測電阻的兩種電路路 電流表電流表接在電壓表兩接線柱接在電壓表兩接線柱外外側(cè)，通常叫側(cè)，通常叫“外接法外接法” 電流表電流表接在電壓表兩接線柱接在電壓表兩接線柱內(nèi)內(nèi)側(cè)，通常叫側(cè)，通常叫“內(nèi)接法內(nèi)接法” AVRAVR 因為電流表、電壓表分別有分壓、分流作因為電流表、電壓表分別有分壓、分流作用用,因此兩種方法測量電阻因此兩種方法測量電阻都有誤差都有誤差伏安法測電阻的誤差分析伏安法測電阻的誤差分析 電流表外

3、接法電流表外接法 電壓表示數(shù)電壓表示數(shù)電流表示數(shù)電流表示數(shù)測量值偏小，適于測量測量值偏小，適于測量小阻值電阻小阻值電阻 . .RAUURVRAIIIIAVIUR測說明：說明：誤差來源于電壓表的分流，分流越小，誤誤差來源于電壓表的分流，分流越小，誤差越小所以該電路差越小所以該電路適合測量小電阻適合測量小電阻，即，即VRR RRIUR真當(dāng)當(dāng)xVAxRRRR時，選用電流表內(nèi)接法時，選用電流表內(nèi)接法xVAxRRRR時，選用電流表外接法時，選用電流表外接法當(dāng)當(dāng)、直接比較法：當(dāng)、直接比較法：當(dāng)xv時，采用時，采用外接法外接法當(dāng)當(dāng)xv時，采用時，采用內(nèi)接法內(nèi)接法、比值法、比值法小外大內(nèi)小外大內(nèi)、實驗試探法：

4、、實驗試探法：若伏特表示數(shù)有明顯變化，即宜外接若伏特表示數(shù)有明顯變化，即宜外接UUIIUUII若安培表示數(shù)有明顯變化，即宜內(nèi)接若安培表示數(shù)有明顯變化，即宜內(nèi)接例：例：如圖所示為用伏安法測電阻的部分電路圖，因為不知如圖所示為用伏安法測電阻的部分電路圖，因為不知道待測電阻道待測電阻RXRX的大概值，所以不能確定線路的接法。為了的大概值，所以不能確定線路的接法。為了減小誤差，可在電路接好后將電壓表的一個接線端減小誤差，可在電路接好后將電壓表的一個接線端K K分別分別與與M M、N N接觸，觀察電壓表和電流表的計數(shù)哪一個有明顯的接觸，觀察電壓表和電流表的計數(shù)哪一個有明顯的變化。下列關(guān)于觀察到的現(xiàn)象及應(yīng)

5、選用的接法的敘述中，變化。下列關(guān)于觀察到的現(xiàn)象及應(yīng)選用的接法的敘述中，正確的是：（）正確的是：（）A A、若電流表讀數(shù)有明顯的、若電流表讀數(shù)有明顯的變化，則變化，則K K應(yīng)接在應(yīng)接在M M點點; ;B B、若電流表讀數(shù)有明顯的、若電流表讀數(shù)有明顯的變化，則變化，則K K應(yīng)接在應(yīng)接在N N點點; ;C C、若電壓表讀數(shù)有明顯的、若電壓表讀數(shù)有明顯的變化，則變化，則K K應(yīng)接在應(yīng)接在M M點點; ;D D、若電壓表讀數(shù)有明顯的、若電壓表讀數(shù)有明顯的變化，則變化，則K K應(yīng)接在應(yīng)接在N N點點 AvMN2 2 限流和分壓電路的選取限流和分壓電路的選取 1 1）. .限流式限流式 EsRABPRx圖中

6、變阻器起限流作用，求圖中變阻器起限流作用，求待測電阻待測電阻R Rx x的的電壓可調(diào)范圍電壓可調(diào)范圍EERRRxx 限流式電路的特點限流式電路的特點: :1.1.電壓不能從零開始調(diào)節(jié)電壓不能從零開始調(diào)節(jié), ,調(diào)節(jié)范圍較小調(diào)節(jié)范圍較小. . 但電路結(jié)構(gòu)較為簡單但電路結(jié)構(gòu)較為簡單. .2.2.電能損耗較小電能損耗較小. .2 2）. .分壓式分壓式 圖中變阻器起分壓作用，求圖中變阻器起分壓作用，求待測電阻待測電阻R Rx x的的電壓可調(diào)范圍電壓可調(diào)范圍E0分壓式電路的特點分壓式電路的特點: :1.1.電壓可以從零開始調(diào)節(jié)到電源電動勢電壓可以從零開始調(diào)節(jié)到電源電動勢, ,調(diào)節(jié)范調(diào)節(jié)范圍較大圍較大.

7、. 但電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜但電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜. .2.2.電能損耗較大電能損耗較大. .EsPRxRAB限流式限流式 分壓式分壓式 可調(diào)范圍可調(diào)范圍變阻器變阻器電能損耗電能損耗EERRRxxE0較大阻值較大阻值較小阻值較小阻值較小較小較大較大l限流電路和分壓電路選擇限流電路和分壓電路選擇l若采用限流式不能控制電流滿足實驗要求，即滑動變阻器若采用限流式不能控制電流滿足實驗要求，即滑動變阻器阻值調(diào)至最大時，待測電阻上的電流（或電壓）仍超過電流阻值調(diào)至最大時，待測電阻上的電流（或電壓）仍超過電流表（或電壓表）的量程，或超過待測電阻的額定電流，則必表（或電壓表）的量程，或超過待測電阻的額定電流，則必須選擇

8、分壓式。須選擇分壓式。l 限流式適合測量阻值小的電阻（跟滑動變阻器的總電阻限流式適合測量阻值小的電阻（跟滑動變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動變阻器的總電阻還?。７謮菏竭m合相比相差不多或比滑動變阻器的總電阻還?。?。分壓式適合測量阻值較大的電阻（一般比滑動變阻器的總電阻要大）。測量阻值較大的電阻（一般比滑動變阻器的總電阻要大）。l 若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多，以至在限若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多，以至在限流電路中，滑動變阻器的滑動觸頭從一端滑到另一端時，流電路中，滑動變阻器的滑動觸頭從一端滑到另一端時，待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，此時，應(yīng)改用待測電阻上的電流

9、或電壓變化范圍不夠大，此時，應(yīng)改用分壓電路。分壓電路。 l 若實驗中要求電壓調(diào)節(jié)從若實驗中要求電壓調(diào)節(jié)從0 0開始連續(xù)可調(diào)，能夠測出多開始連續(xù)可調(diào)，能夠測出多組數(shù)據(jù)，則必須采用分壓式電路。組數(shù)據(jù)，則必須采用分壓式電路。l 當(dāng)電路對限流和分壓沒有明確要求時，采用限流接法比當(dāng)電路對限流和分壓沒有明確要求時，采用限流接法比分壓接法節(jié)能分壓接法節(jié)能 (1)待測電阻待測電阻 (約約100)(2)直流毫安表直流毫安表(量程量程10mA，內(nèi)阻，內(nèi)阻50)(3)直流電壓表直流電壓表(量程量程3V，內(nèi)阻，內(nèi)阻5k)(4)直流電源直流電源(輸出電壓輸出電壓4V，內(nèi)阻可不計，內(nèi)阻可不計)(5)滑動變阻器滑動變阻器(

10、阻值范圍阻值范圍15，允許最大電流，允許最大電流1 A)(6)開關(guān)一個，導(dǎo)線若干開關(guān)一個，導(dǎo)線若干根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，在本題的實物圖上根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，在本題的實物圖上連線連線 l圖為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗圖為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗所需的器材實物圖，器材規(guī)格如下：所需的器材實物圖，器材規(guī)格如下： xR題型一：電流表內(nèi)外接、限流和分壓接法的選題型一：電流表內(nèi)外接、限流和分壓接法的選擇、實物連接擇、實物連接 l 有一待測電阻有一待測電阻RxRx，阻值約為，阻值約為55，允許最大功率為，允許最大功率為1.25W1.25W，現(xiàn)欲比較精確的測定其阻值。除待測電阻外，

11、現(xiàn)欲比較精確的測定其阻值。除待測電阻外，備用器材及規(guī)格如下：備用器材及規(guī)格如下：l 電壓表（電壓表（0 03V3V15V15V）3V3V量程內(nèi)阻約為量程內(nèi)阻約為3k3k；15V15V量程內(nèi)阻為量程內(nèi)阻為15 k15 k；l 電流表（電流表（0 00.6A0.6A3A3A）0.6A0.6A量程內(nèi)阻為量程內(nèi)阻為11；3A3A量程內(nèi)阻為量程內(nèi)阻為0.250.25；l 滑動變阻器（滑動變阻器（2020，1A1A）；）；l 滑動變阻器（滑動變阻器（2k2k，1.5A1.5A）；）；l 蓄電池組（蓄電池組（6V6V，內(nèi)阻不計）；，內(nèi)阻不計）；l 電鍵、導(dǎo)線。電鍵、導(dǎo)線。題型二：電壓表和電流表量程的選擇、滑

12、動變題型二：電壓表和電流表量程的選擇、滑動變阻器的選擇和連接、分壓和限流電路的選擇阻器的選擇和連接、分壓和限流電路的選擇lP115 兩年模擬題組3 、 5 l P116 題組訓(xùn)練1三.電阻率的測定原理l 把金屬絲接入如圖所示的電路中，把金屬絲接入如圖所示的電路中，l 用用_測金屬絲兩端的電壓，測金屬絲兩端的電壓，l 用用_測金屬絲中流過的電流，測金屬絲中流過的電流，l 根據(jù)根據(jù)_計算金屬絲的電阻計算金屬絲的電阻Rx，l 然后用然后用_測量金屬絲的長度測量金屬絲的長度L，l 用用_測量金屬絲的直徑測量金屬絲的直徑d，l 計算出橫截面積計算出橫截面積S；根據(jù)電阻定律；根據(jù)電阻定律RxL/S，得出計

13、算金屬絲電阻率，得出計算金屬絲電阻率的公式的公式_.l實驗器材l金屬絲_安培表伏特表直流電源_電鍵一個導(dǎo)線若干刻度尺l 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，求出其平均值平均值d，計算出導(dǎo)線的橫截面積，計算出導(dǎo)線的橫截面積S_l 2將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直，用毫米刻度尺測量接入電路中將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直，用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的的被測金屬導(dǎo)線的_長度，反復(fù)測量長度，反復(fù)測量3次，求出其平均值次，求出其平均值l.l 3按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路，把

14、按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路，把滑動變滑動變阻器阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值_的位置的位置l 4電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合電鍵電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合電鍵S，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和和U的值，斷開電鍵的值，斷開電鍵S，求出導(dǎo)線電阻，求出導(dǎo)線電阻R的的平均值平均值l 應(yīng)用指南測量時通過金屬絲的電流應(yīng)控制在應(yīng)用指南測量時通過金屬絲的電流應(yīng)控制在1.00 A以下，本實驗中安培表以下，本實驗中安培表量程為量程為00.6 A，每次通電時間

15、應(yīng)盡量短，每次通電時間應(yīng)盡量短(以能讀取電表數(shù)據(jù)為準以能讀取電表數(shù)據(jù)為準)，讀數(shù)完，讀數(shù)完畢立即斷開電鍵畢立即斷開電鍵S，防止溫度升高使金屬絲長度和電阻率發(fā)生明顯變化計，防止溫度升高使金屬絲長度和電阻率發(fā)生明顯變化計算時，務(wù)必算出每次的電阻值再求平均值，不能先分別求電壓算時，務(wù)必算出每次的電阻值再求平均值，不能先分別求電壓U和電流和電流I的平的平均值，再由歐姆定律得平均值，否則會帶來較大計算誤差均值，再由歐姆定律得平均值，否則會帶來較大計算誤差l 5將測得的將測得的R、l、d值代入電阻率計算公式值代入電阻率計算公式_中，計算出金屬導(dǎo)線的電阻中，計算出金屬導(dǎo)線的電阻率率l 6拆去實驗線路，整理好

16、實驗器材拆去實驗線路，整理好實驗器材l 注意注意l 1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，亦即電壓表并入兩點間的部分待測導(dǎo)線長度，測個端點之間的長度，亦即電壓表并入兩點間的部分待測導(dǎo)線長度，測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直l 2本實驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實驗電路必須采用電本實驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實驗電路必須采用電流表外接法流表外接法l 3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表、待測金屬導(dǎo)線、滑動變阻器連成主干線路(閉合電路閉合電路)連線時應(yīng)連線時應(yīng)避免接線交叉和正、負極接錯，最后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線避免接線交叉和正、負極接錯，最后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端的兩端l 4閉合電鍵閉合電鍵S之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置大的位置