恒定电流实验总结

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Word 文档 实验 测定金属的电阻率

一、螺旋测微器

1.构造

如图所示是常用的螺旋测微器，它的测砧A 和固

定刻度G 固定在框架F 上，旋钮K 、微调旋钮K ′

和可动刻度H ，测微螺杆P 连在一起，通过精密

螺纹套在G 上.

2.原理

精密螺纹的螺距是0.5mm ，即K 每旋转一，P 前

进或后退0.5mm ，可动刻度分成50等份，每一等份表示0.01mm ，即可动刻度每转过一等份，P 前进或后退0.01mm.因此，从可动刻度旋转了多少个等份就知道长度变化了多少个0.01mm.用它测量长度，可以精确到 0.01 mm ，还可以估读到0.001mm (即毫米的千分位)，因此螺旋测微器又称为千分尺.

3.读数法

先从固定刻度G 上读出半毫米整数倍的部分，不足半毫米的部分由可动刻度读出，即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合，从而读出可动刻度示数(注意估读).即有： 测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度.(注意单位为mm)

如图所示，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.5

格，最后的读数为： 2.155mm

4.注意事项

(1)测量前须校对零点：先使小砧A 与测微螺杆P 并拢，

观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否重

合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是否重

合，否则应加以修正.

(2)读数时，除注意观察毫米整数刻度线外，还要特别注意半毫米刻度线是否露出.螺旋测微器要估读，以毫米为单位时要保留到小数点后第三位.

(3)测量时，当螺杆P 快要接触被测物体时，要停止使用粗调旋钮K ，改用微调旋钮K ′，当听到“咔、咔”响声时，停止转动微调旋钮K ′，并拧紧固定旋钮.这样做既可保护仪器，又能保证测量结果的准确性.

二、游标卡尺

1．构造：如图实－1－4所示，

主尺、游标尺(主尺和游标 尺上

各有一个外测量爪)，游标尺上还

有一个深度尺， 尺身上还有一个

紧固螺钉．

2．用途：测量厚度、长度、深度、

径、外径．

3．原理：利用主尺的最小分度与

游标尺的最小分度的差值制成．

不管游标尺上有多少个小等分刻

度，它的刻度部分的 总长度比主

尺上的同样多的小等分刻少1 mm.常见的 游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20刻度格数

(分度)

刻度总长度 差值 精确度(可准确到)

.

Word 文档 10

9mm 0.1mm 0.1mm 20 19mm 0.1mm 0.05mm

50 49mm 0.2mm 0.02mm

4．读数：若用x 表示由主尺上读出的整毫米数，K 表示从 游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数， 则记录结果表达为(x ＋K ×精确度) mm .

三、测定金属的电阻率

1.实验目的

(1)练习使用螺旋测微器

(2)学会用伏安法测量电阻的阻值

(3)测定金属的电阻率

2．实验原理

欧姆定律和电阻定律．由R ＝ρL S

得要测ρ，需要测R 、L 、S.用毫米刻度尺测出金属丝的长度L ；用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，得到横截面积S ＝πd 24

；用伏安法测出金属丝的电阻R ，由R ＝ρL S ，得ρ＝RS L ＝πd 2R 4L

. 3.实验器材

米尺(最小分度值1mm)、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝.

4.实验步骤

(1)用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d ，计算出导线的横截面积S .

(2)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测量金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.

(4)电路经检查无误后，闭合开关S ，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，记入记录表格，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公式ρ＝RS L ＝πd 2R 4L

.中，计算出金属导线的电阻率 5.注意事项

(1)本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法.

(2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端.

(3)金属导线的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接入电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量.

(4)接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，造成较大误差.

(5)要恰当选择电流表、电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时，应注意同时观察两表的读数，尽量使两表的指针偏转较大，以减小读数误差

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1.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝

直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属

丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R x，然后

根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．

(1)从图中读出金属丝的直径为________ mm.

(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：

A．电压表0～3 V，阻10 kΩ

B．电压表0～15 V，阻50 kΩ

C．电流表0～0.6 A，阻0.05 Ω

D．电流表0～3 A，阻0.01 Ω

E．滑动变阻器，0～10 Ω

F．滑动变阻器，0～100 Ω

①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________________________________________________________________________．

(填序号)

②实验中实物接线如图7－4－9所示，请指出该同学实物

接线中的两处明显错误．

1___________________________________________________________

_____________

2___________________________________________________________

_____________

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2．一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段长为L的电线，并测得其直径为D，用多用电表测其电阻发现阻值小于1 Ω.为提高测量的精度，他从

图7－4－10器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(下图中用R x表示)的电阻

A．电源E：电动势为3.0 V，阻不计

B．电压表V1：量程为0～3.0 V，阻约为2 kΩ

C．电压表V2：量程为0～15.0 V，阻约为6 kΩ

D．电流表A1：量程为0～0.6 A，阻约为1 Ω

E．电流表A2：量程为0～3.0 A，阻约为0.1 Ω

F．滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω，额定电流2.0 A

G．滑动变阻器R2：最大阻值1 kΩ，额定电流1.0 A

H．开关S一个，导线若干

(1)实验时电压表选________；电流表选________；滑动变

阻器选________(填元件符号)．

(2)请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在

图中表明元件符号．

(3)在实物图中用笔画线替代导线连接元件．

(4)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该

铜芯电线材料的电阻率的表达式为ρ＝

________.

3．将右图所示的螺旋测微器的读数写出来．

甲．______mm 乙．______cm

3．(2008·全国卷Ⅱ)某同学用螺旋测微器测

量一铜丝的直径，测微器的示数如图实所

示，该铜丝的直径为________mm.

解析：螺旋测微器固定刻度部分读数为4.5 mm，可动刻度部分读数为0. mm，所以所测铜丝直径为4.593 mm.

4．(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如下图所示，则测量结果应该读作________mm.

(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示

数如下体所示，此示数为________mm.

5．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R x约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：

A．电压表○V1 (量程0～3 V，阻约为15 kΩ)

B．电压表○V2 (量程0～15 V，阻约为75 kΩ)

C．电流表○A1 (量程0～3 A，阻约为0.2 Ω)

D．电流表○A2 (量程0～0.6 A，阻约为1 Ω)

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Word 文档 E ．变阻器R 1(0～100 Ω，0.6 A)F ．变阻器R 2(0～2000 Ω，

0.1 A)

G ．电池组E (电动势为3 V ，阻约为0.3 Ω)H ．开关 S ，

导线若干

(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有

____________________(填代号)．

(2)为减小实验误差，应选用图中________[填(a)或(b)]为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把实物图用线连接起来．

(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm ，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示，则金属丝的直径为________mm ，电阻值为________Ω.

实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线

1．在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列 器材供选择：

A ．待测小灯泡“3.0 V 、1.5 W ”

B ．电流表(量程3 A ，阻约为1 Ω)

C ．电流表(量程0.6 A ，阻约为5 Ω)

D ．电压表(量程3.0 V ，阻约为10 k Ω)

E ．电压表(量程15.0 V ，阻约为50 k Ω)

F ．滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，额定电流50 mA)

G ．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，额定电流1.0 A)

H ．电源(电动势为4.0 V ，阻不计)

I ．电键及导线等

(1)为了使实验完成的更好，电流表应选用________；电压表应选用________；滑动变 阻器应选用________．(只需填器材前面的字母

即可)

(2)请在虚线框画出实验电路图．

(3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示

数如图7－5－5所示．则电压值为

.

Word 文档 ________ V ，电流值为________ A ，小灯泡的实际功率为________ W.

解析：待测小灯泡“3.0 V 、1.5 W ”，额定电流0.5 A ，额定电压为3 V ，因此电流表选

C ，电压表选

D ，滑动变阻器采用分压式接法较准确，滑动变阻器选G ，

小灯泡电阻很小，电流表外接．

答案：(1)C D G (2)如解析图所示 (3)1.80 0.33 0.59

2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如

下：

小灯泡L ，“3.8 V 、0.3 A ” 电压表V ，量程0～5 V ，阻5 k Ω

电流表A 1，量程0～100 mA ，阻4 Ω 电流表A 2，量程0～500 mA ，阻0.4 Ω

滑动变阻器R 1，最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A

滑动变阻器R 2，最大阻值5 Ω，额定电流0.5 A

直流电源E ，电动势约为6 V ，阻约为0.5 Ω

(1)在上述器材中，滑动变阻器应选 ;电流表应

选 .

(2)在虚线框画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号。

(3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I －U 坐标系中，描绘出如

图所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P

为小灯泡的功

率)( )

实验 测定电池的电动势和阻

一、实验目的

测定电源的________________。

二、实验原理

1、图2.6-1中，电源电动势E 、电阻r ，与路端电压U 、电流I 的关系可写为E = U + I r

2、图2.6-2中，电源电动势E 、电阻r 、电流I 、电阻R 的关系可写为 E= I R + I r

3、图2.6-3中电源E 、电阻r 、路端电压U 、电阻R 的关系可写为E= U + ( U / R) r

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实验原理1是本节课的重点。测出几组U,I 数值，带入(1)式得到的程

两两组成程组，可得到E ，r 值。这种法误差较大。还可以多测出几

组U,I 值，然后在U-I 坐标平面描出各组U 、I 值所对应的点，然后通

过这些点画一直线，如图2.6-4所示，直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小，直线与横轴的交点的横坐标

就是电池的短路电流I o =E/r ，因此可求的电阻r=E/I o 。 例1．某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E 和

阻r .(电动势约为4 V ，阻在几欧到几十欧之间)

A ．电压表V(量程6 V ，阻约为6.0 k Ω)

B ．电流表A(量程2 mA ，阻约为50 Ω)

C ．电阻箱R (0～999.9 Ω)

D ．开关S 一只、导线若干

(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和阻，你认为可行吗？请说明理由：

_______________________________________________________

____.

(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电

动势和阻，请画出实验电路图．

(3)根据(2)中实验电路测得的5组U 、R 数据，已在

图中1U －1R

坐标系中描出了各点，请作出图象．根据图象求得E ＝________ V ，r ＝________ Ω.

例2.(2010·调研)现有一特殊的电池，其电动势E

约为9 V ，阻r 在35 Ω～55 Ω围，最大允电流为

50 mA.为测定这个电池的电动势和阻，某同学利

用如图甲所示的电路进行实验．图中电压表的电阻

很大，对电路的影响可以不计，R 为电阻箱，阻值

围为0～9 999 Ω，R 0是定值电阻．

(1)实验室备有的保护电阻R 0有以下几种规格，本实验应选

用( )

A ．10 Ω，2.5 W

B ．50 Ω，1.0 W

C ．150 Ω，

1.0 W D ．1 500 Ω，5.0 W

(2)该同学接入符合要求的R 0后，闭合开关S ，调整电阻箱

的阻值读出电压表的示数U 再改变电阻箱阻值，取得多组

数据，作出了如图7－6－15乙所示的图线．则根据该同

学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示________．

(3)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E 为________ V ，电阻r 为________ Ω. 实验：多用电表的使用

一、实验目的

练习使用多用电表测电阻。

二、实验原理

多用电表由表头、选择开关和测量线路三部分组成（如图），

表头是一块高灵敏度磁电式电流表，其满度电流约几十到几百

A ，转换开关和测量线路相配合，可测量交流和直流电流、交流

和直流电压及直流电阻等。测量直流电阻部分即欧姆表是依据闭

E r S I/A U/V

.

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合电路欧姆定律制成的，原理如图所示，当红、黑表笔短接并调节R 使指针满偏时有 I g =R r r g ++ε

=中

R ε （1） 当电笔间接入待测电阻R x 时，有

I x =x R R +中ε

（2）

联立（1）、（2）式解得

g x I I =中

中R R R x + （3） 由（3）式知当R x =R 中时，I x =

21I g ，指针指在表盘刻度中心，故称R 中为欧姆表的中值电阻，由（2）式或（3）式可知每一个R x 都有一个对应的电流值I ，如果在刻度盘上直接标出与I 对应的R x 的值，那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端，就可以从表盘上直接读出它的阻值。

由于电流和电阻的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是不均匀的，电阻的零刻度在电流满刻度处。

一、实验步骤

1．机械调零，用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处，并将红、黑表笔分别接入“+”、“-”插。

2．选挡：选择开关置于欧姆表“×1”挡。

3．欧姆调零：在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处，若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零，应更换表电池。

4．测量读数：将表笔搭接在待测电阻两端，读出指示的电阻值并与标定值比较，随即断开表笔。

5．换一个待测电阻，重复以上2、3、4过程，选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定，可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k ”挡。

6．多用电表用完后，将选择开关置于“OFF ”挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。

二、注意事项

1．多用电表在使用前，应先观察指针是否指在电流表的零刻度，若有偏差，应进行机械调零。

2．测量时手不要接触表笔的金属部分。

3．合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度附近（可参考指针偏转在5

R 中

~5R 中的围）。若指针偏角太大，应改换低挡位；若指针偏角太小，应改换高挡位。每次换挡后均要重新欧姆调零，读数时应将指针示数乘以挡位倍率。

4．测量完毕后应拔出表笔，选择开头置OFF 挡或交流电压最高挡，电表长期不用时应取出电池，以防电池漏电。

1．如图2-49 (a )所示足一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插分别插有红、黑表笔，则虚线的电路图应是(b )图中的图 ( ). 图2-49

.

Word 文档 2．用多用电表的欧姆档（×1K Ω）检查性能良好的晶体二极管，发现多用电表的表针向右偏转角度很小，这说明 （ ）

A ．二极管加有正向电压，故测得电阻很小

B ．二极管加有反向电压，故测得电阻很大

C ．此时红表笔接的是二极管的正极

D ．此时红表笔接的是二极管的负极

3．欧姆表电路及刻度盘如图2-50所示，现因表头损坏，换用一个新

表头.甲表头满偏电流为原来表头的2倍，阻与原表头相同；乙表头满偏

电流与原表头相同，阻为原表头的2倍，则换用甲表头和换用乙表头后刻

度盘的中值电阻分别为( )

A ．100Ω，100Ω

B ．200Ω，100Ω

C ．50Ω， 100Ω

D ．100Ω，200Ω

4．一个多用电表的电池已使用很久了，但是转动调零旋钮时，仍可

使表针调至零欧姆刻度处.用这只多用表测出的电阻值R ’，与被测电阻的

真实值R 相比 ( )

A ．R ’=R

B ．R ’＞R

C ．R ’＜R

D ．无法确定

5．如图2-52所示是把量程为3mA 的电流表改装成欧姆表的示意图，

其中E 1=1.5V 。结束后若将原电流表3mA 刻度处定为零阻值位置，则2mA 刻度处应标多少Ω？ImA 刻度处应标多少Ω？

1.A

2.BC

3.C

4.B

5.1200Ω，×10档

6.250Ω 1000Ω

13．下列使用多用表欧姆档测电阻的注意事项中，正确的说法是：__ ABCDF ____。

A ．如待测电阻与电源相连，就先切断电源，再用多用表欧姆档测量

B ．应使待测电阻与其他元件断开，并且不能用双手同时接触两表笔金属部分

C ．为使测量准确，应使表针指在中值电阻附近，否则应换档

D ．每次更换量程都要将两表笔短接，进行调零

E ．注意两表笔正、负极性不要接错

F ．使用完毕，应将选择开关置于空档OFF ，或交流电压最高档

图2-50 图2-52

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ipg2.html