高中物理实验测定金属的电阻率

第三单元 实验：测定金属的电阻率

一、实验目的

1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法； 2．掌握螺旋测微器的使用和读数方法；

3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率． 二、实验原理

1．把金属丝接入电路中，用伏安法测导线的电U

阻R(R＝ )．电路原理如图1所示．

I

2．用米尺测量金属丝的长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径，算出横截面积S.

l

3．利用电阻定律R＝ρ，得出金属丝电阻率的

S公式ρ＝

RS. l

三、实验器材

金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线若干．

四、实验步骤

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

2．按图2所示电路图连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导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.

4．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，电路经检查确认无误后，闭合开关S.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．断开开关S.求出导线电阻R的平均值．

5．将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公RSπd2U

高中物理实验设计

测定金属的电阻率

摘要 由电阻定律R L可得 ，则只要测出金属导线长度L，横截面积S由导线直径d算出，再用伏安法测出金属丝的电阻R，就可以算出导线的电阻率 .

关键词

金属的电阻率 电阻定律 伏安法测电阻

正文 根据新课标对高中生动手能力的要求以及对学生创新意识的培养，让学生从常见的实验以及已有的理论知识出发，测量一些常见的物质特性系数，本文就电阻率这一系数的测量进行了方案设计，以达到相应的教学目的，以及使学生学会用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率、练习使用螺旋测微器。具体内容见下文。

首先，本实验的原理是，根据电阻定律R L （1） 可得 ， （2） 则只要测出金属导线长度L和导线直径d，算出横截面积S（由导线直径d算出），再用伏安法测出金属丝的电阻R，就可以算出导线的电阻率 。

由此得到实验原理图如右图示：

根据实验原理图可以用到的仪器有:待测金属电阻丝、学

生电源（4V）、安培表（0-0.6A）、伏特表（0-3V）、滑动变阻

器（50Ω）、刻度尺、螺旋测微器、导线若干和电键等。

本实验的关键就是要清楚伏

实验八

测定金属丝的电阻率 要点归纳

【实验目的】 1.学会用伏安法测电阻，测定金属丝的电阻率. 2.练习使用螺旋测微器，会使用常用的电学仪 器. 【实验原理】 欧姆定律和电阻定律，用毫米刻度尺测一段金 属丝的长度 l,用螺旋测微器测导线的直径 d,用伏 l 安法测导线的电阻 R,由 R=ρS,所以金属丝的 πd2 电阻率 ρ= R. 4l

由R=

l RS 得ρ= l , 因此，只要测出金属丝的长度l, S

横截面积S和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻率 ρ. (1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R (R= ).电路原理如图所示.U I

(2)用毫米刻度尺测量金属丝的长度l,用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S.

(3)将测量的数据代入公式ρ=

RS 求金属丝的电阻率. l

【螺旋测微器、游标卡尺的使用】 1.螺旋测微器的构造原理及读数 (1)螺旋测微器的构造 如图所示是常用的螺旋测微器.它的测砧A和固定刻度 S固定在尺架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S上.

(2)螺旋测微器的原理 测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5 mm,而

高三物理实验复习详细学案,包括练习有答案

2014.12.19

班级____________ 座号____________ 姓名____________ 成绩____________

§8.11测定金属的电阻率

【实验目的】

1.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． 2.掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法 3.会用，并能测定金属的电阻率． 【实验原理】

根据欧姆定律 和电阻定律 ，测量一段金属丝的长度l，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

【实验器材】

被测金属丝，毫米刻度尺，螺旋测微器（千分尺），电压表，电流表，直流电源，开关，滑动变阻器，导线若干。 【实验步骤】

要求：将下列实验步骤补充完整并正确排列顺序 ： ．．A．用 测量接入电路中的被测金属丝的长度，反复测量3次，求出其平均值l。

B．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d。 C．按如图所示的电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路，将滑动变阻器的阻值

高三物理实验复习详细学案,包括练习有答案

2014.12.19

班级____________ 座号____________ 姓名____________ 成绩____________

§8.11测定金属的电阻率

【实验目的】

1.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． 2.掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法 3.会用，并能测定金属的电阻率． 【实验原理】

根据欧姆定律 和电阻定律 ，测量一段金属丝的长度l，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

【实验器材】

被测金属丝，毫米刻度尺，螺旋测微器（千分尺），电压表，电流表，直流电源，开关，滑动变阻器，导线若干。 【实验步骤】

要求：将下列实验步骤补充完整并正确排列顺序 ： ．．A．用 测量接入电路中的被测金属丝的长度，反复测量3次，求出其平均值l。

B．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d。 C．按如图所示的电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路，将滑动变阻器的阻值

第4课时 实验：测定金属导体电阻率 电阻的测量

【要点导学】

1．滑动变阻器的两种接法：在图7-4-1中分别画出限流接法和分压接法．并讨论两种接法的好处。

图7-4-1 2．伏安外接法和内接法的区别是什么? 在图7-4-2中画出电路图并进行误差分析。

图7-4-2 3.游标卡尺和螺旋测微仪的读数。 （1） 游标卡尺：

① 以游标尺零刻线位置为准，在主尺上读取毫米数Ｌ．

② 看游标尺上第几条刻线与主尺上的某一刻线（不管是第几条刻线）对齐，从游标上读出毫米以下的小数为n?L，式中n为与主尺某刻线对齐的游标尺第n条刻线，?L为该游标卡尺的精度． ③ 得出读数为L?n?L．

注意点：① 游标卡尺的精度分三种：游标尺10分度的精度为0.1mm，20分度的精度为0.05mm，50分度的精度为0.02mm；② 游标卡尺不需要估读． （2） 螺旋测微器：

螺旋测微器读数时，先从固定刻度上读出露出的刻度值，注意固定刻度上有整毫米和半毫米两行刻度线，若半毫米刻度线未露出，则只读其整毫米部分，若半毫米刻度线已露出，则连同半毫米读出；再读可动刻度部分的读数，看可动刻度转过多少，即可动读数，再乘以精确度，两者相加即为被测物体长度．

用公

高中物理

实验七

测定金属的电阻率

高中物理

考点一

实验目的

1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法； 2.掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法； 3.会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率.

高中物理

考点二

实验原理

图1

高中物理

把金属丝接入图1所示的电路中，用电压表测金属 丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据欧姆

定律I=U/R计算金属丝的电阻R;然后用米尺测量金属丝的长度L,用螺旋测微器测量金属丝的直径，计算出 横截面积S;根据电阻定律R=ρL/S,得出金属丝电阻率

的公式ρ=RS/L.

高中物理

考点三

实验器材

米尺(最小刻度为毫米)一个、螺旋测微器一个、直流

电流表和直流电压表各一个、滑动变阻器(最大阻值50 Ω)一个、电池两节、开关一个、一条长度适当的铁铬铝合金、 镍铬合金等金属导线(长0.5~1 m,直径0.4 mm左右，电阻

5~10 Ω)和连接导线若干.

高中物理

考点四

实验步骤

1.用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置分别测量

金属丝的直径，将测量结果记入表格，求直径的平均值，计算出金属丝的横截面积. 2.用米尺测量接入电路中的被测金属丝的长度L,测

量三次，将测量结果记入表格中.

高中物理

3.按图1所示的电路连接好器材，注意滑动变阻器调 在阻值最大的

金属薄膜电阻率实验数据

一、实验测量及数据处理：

数据记录表格

金属薄膜电阻率测量数据记录表(溅射时间4min) 膜厚d=532.8*10^-10m 电流I/mA 正向电压V+/mA 负向电压V-/mV 平均电压V/mV 0.3514 0.427 -0.425 0.426 0.4467 0.542 -0.54 0.541 0.5625 0.682 -0.681 0.6815 0.6885 0.835 -0.833 0.834 0.7995 0.992 -0.989 0.9905 0.9569 1.187 -1.184 1.1855 1.459 1.806 -1.808 1.807 2.951 3.652 -3.654 3.653 3.643 4.51 -4.511 4.5105 金属薄膜电阻率测量数据记录表(溅射时间8min) 膜厚d=1065.6*10^-10m 电流I/mA 0.7294 1.6518 2.965 4.64 7.938 10.128 11.401 13.888 16.703 正向电压V+/mA 0.184 0.418 0.752 1.177 2.014 2.57 2.893 3.524 4.238 负向电压V-/m

一、填空题

二、实验题人教版 选修3-1 高二（上 ）第二章 6.2实验：测定金属的电阻率 强化练习

1. (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如下图所示的部件________ (选填“A”“B”“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为___________mm．

(2)用游标卡尺可以测量某些工件的外径．在测量时，示数如上图乙所示，则读数分别为_______mm．

2.

某同学为了测定某个圆柱形金属导体的电阻率，步骤如下：

（1）使用螺旋测微器测得直径为______（读数如图所示）；测得长度为。

（2）测量电阻的步骤如下，按照如图所示的电路进行实验。

①请在图（b ）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接______；

②实验操作时，先将滑动变阻器的滑动头移到______（选填“左”或“右”）端，再接通开关；保持断开，闭合，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流______。（如图所示，电流表量程为

）③断开，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱阻值在左右，再闭合

，调节电阻箱的阻值使得电流表读数为______

时，的读数即为电阻的阻值。

（3）则该金属导体的电阻率为______。（用题中所给字母、

实验一：阳极接地电阻和土壤电阻率的测定

一、实验目的

1、学会用接地电阻仪测定阳极接地电阻 2、学会用“四极法”测土壤电阻率 二、实验内容

阳极接地电阻和土壤电阻率的测定 三、实验要求

1、熟悉实验装置，看清各种仪表量程及直流表的接线方向。 2、测量阳极接地电阻时，应将原阴极保护电路与阳极断开。

3、当检流计灵敏度过高时，可将测量电极在土壤中插得浅一些；如果灵敏度不足时，可沿测量电极注水润湿。

4、用砂纸擦净金属电极，使之发出金属光泽。 5、在实验过程中保证土壤严实，金属电极不能松动。 6、记录实验中遇到得反常现象，并分析其原因。 7、分析影响测量准确性的因素，思考如何改进。 8、自己绘制记录数据表格，记录实验数据。 四、实验方法

（一）阳极接地电阻的测定

1、阳极接地电阻测定原理 仪器：ZC－8接地电阻仪

原理：ZC－8接地电阻仪，C1、C2为供电极，电流为 I1，P1、P 2为测量极，P1、P 2间电阻rx（即为阳极接地电阻）上造成电位差 Ilrx，该仪器按电位计原理设计，内部测量回路的电流为I2，在可变电阻Rab上造成电位差，当ob间的电位差I2Rob＝Ilrx时，则检流计不偏转，故得：

rx＝I2Rob I1I2值，