内容正文:
专题二 测定金属的电阻率
一
基本要求
二
数据处理
三
误差分析
四
注意事项
一、基本要求
1.实验要求
(1)掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法;
(2)掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法;
(3)会用伏安法测定电阻,并能测定金属的电阻率。
2.实验原理
根据电阻定律公式知道只要测量出金属导线的长度和它的直径d,计算出导线的横截面积S,并用伏安法测出金属导线的电阻R,即可计算出金属导线的电阻率。
3.实验器材
被测金属导线、直流电源(4V)、电流表(0-0.6A)、电压表(0-3V)、滑动变阻器(50Ω)、开关、导线若干、螺旋测微器、米尺
4.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量一次直径,求出平均值d;
2、依照电路图用导线将器材连好,将滑动变阻器的阻值条至最大;
3、用毫米刻度尺测量电路中的被测金属丝的长度,即有效长度,反复测量3次,求出平均值;
4、电路检查无误后,比和开关S,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流和电压值。计入表格内;断开开关,求出金属丝电阻的平均值;
5、将测量的到的R、L、d的值带入计算公式,可以计算出金属丝的电阻率。
6.拆除实验线路,整理号实验器材。
二、数据处理
1.在求Rx的平均值时可用两种方法:
(1)第一种是用Rx=算出各次的数值,再取平均值;
(2)第二种是用U-I图线的斜率求出。
2.计算电阻率:将记录的数据U、I、d、l的值代入电阻率计算公式
ρ=Rx=
三、误差分析
1、金属丝的横截面积是利用直径计算的来,直径的测量是产生误差的主要来源之一。
2、采用伏安法测量金属丝的电阻是,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。
3、金属丝的长度测量,电流表和电压表的读数会带来偶然误差。
4、由于金属丝通电后发热升温,会是金属丝电阻率变大,造成测量误差。
四、注意事项
1、本实验中电阻丝电阻较小,因此电表采用电流表外接法。
2、测量金属丝的长度是指有效长度,测量时应该将导线拉直,反复测量三次。
3、测量金属的导线直径一定要选择三个不同的部位进行测量,求平均值。
4、开关闭合之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻的最大位置。
5、用伏安法测量电阻时,通过待测电阻的电流强度不宜过大,通电时间不宜过长,避免由于温度升高,造成电阻率在实