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实验七测定金属的电阻率一、基本实验要求1.实验原理根据电阻定律公式知道只要测量出金属丝的长度和它的直径d,计算出横截
面积S,并用伏安法测出电阻Rx,即可计算出金属丝的电阻率.
2.实验器材被测金属丝,直流电源4V,电流表0~06A,电压表0~3V,滑动变阻器50Ω,开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺.3.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d2接好用伏安法测电阻的实验电路.3用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量三次,求出其平均值l4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.5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,填入记录表格内.6将测得的Rx、l、d值,代入公式ρ=RxSl=π4dl2IU中,计算出金属丝的电阻率.4.电流表、电压表测电阻两种方法的比较
f电流表内接法
电流表外接法
电路图
误差原因电阻测量值适用条件
电流表分压U测=Ux+UA
电压表分流I测=Ix+IV
R测=UI测测=Rx+RARx,测量值R测=UI测测=RRx+xRRVVRx,测量值
大于真实值RARx
小于真实值RVRx
二、规律方法总结1.伏安法测电阻的电路选择1阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若Rx较小,宜采用电流表外接法;若Rx较大,宜采用电流表内接法.2临界值计算法.RxRVRA时,用电流表外接法;
RxRVRA时,用电流表内接法.3实验试探法:按图接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法.
2.注意事项1先测直径,再连电路:为了方便,测量直径时应在金属丝连入电路之前测量.2电流表外接法:本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法.
f3电流控制:电流不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属丝温度过高,导致电阻率在实验过程中变大.
3.误差分析1若为内接法,电流表分压.2若为外接法,电压表分流.3长度和直径的测量存在误差.
三、基本仪器使用一螺旋测微器1.构造:如图所示,S为固定刻度,H为可动刻度.2.原理:可动刻度H上的刻度为50等份,则螺旋测微器的精确度为001mm
3.读数.1测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出,不足半毫米部分由可动刻度读出.2测量值mm=固r
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