实验:测金属的电阻率

课题:第二章第六节《实验：测金属的电阻率》

【学法指导】

1．请同学们认真阅读课本58页和104-106页内容，划出重要知识，规范完成预习案并熟记基础知识。

2．结合课本独立规范完成探究案，疑难问题用红色笔做好笔记，准备课上质疑讨论。

S πd 2R

5. 算电阻率：将测得的R 、L 、d 的值代入电阻率计算公式ρ＝R L 4L

S

出金属丝的电阻率．或利用U －I 图线的斜率求出电阻R ，代入公式ρ＝计算电阻率．

L

6. 整理：拆去实验线路，整理好实验器材． 五、注意事项

1. 金属丝的长度，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．

2. 用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次，再取平均值． 3. 接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，从而造成误差．

4. 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． 5. 伏安法测电阻是这个实验的中心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择．

六、误差分析

1. 金属丝直径、长度的测量带来误差．

2. 测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R 测

【学习目标】

1学会用游标卡尺和螺旋测微器进行相关的测量；用实验的方法测量导体的电阻。 2通过动手实验培养学生动手实验的能力。

【学习重难点】

1游标卡尺和螺旋测微器的读数。

2、测导体的电阻率时，电路的相关选取问题。

实验：测定金属丝的电阻率

一、实验目的

1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法．

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．会用伏安法测电阻的方法测定金属的电阻率． 二、实验原理

把电阻丝连入如图所示的电路。用电压表测其两端电压，用电流

由R ＝ρρ

L S

测

真．

3. 通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差．

U

表测电流，根据R x ＝R ，用米尺测量金属丝的有效

I

长度l ，用螺旋测微器测量金属丝的直径d ，计算出金属丝的横截面积S ，根据电阻定律计算出电阻率．

三、实验器材

毫米刻度尺、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．

四、实验步骤

1. 测直径：用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d 的平均值．

2. 测长度：将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L (即有效长度) ，反复测量三次，求出L 的平均值．

3. 连电路：按照如图所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大. 4. 测电阻：电路经检查无误后，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，记录在表格内，断开开关S ，求出电阻R 的平均值．

由以上数据得该材料的电阻率为

【训练案】

1．某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ时：

(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图实Ⅶ－18甲所示，由图可知其长度为________ cm.

(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为________ mm.

(3)用电压表和电流表分别测量其两端的电压和流过其中的电流如图丙、丁所示，由图可知电压为________ V，电流为________ A.

2．) 某实验小组在做“测定金属电阻率”的实验过程中，测量某金属丝的电阻(阻值5～10 Ω) ，实验室提供了下列器材．

A ．电压表(0～3 V，内阻R V 约1 kΩ B．电压表(0～15 V, 内阻R V 约5 kΩ) C ．电流表(0～0.6 A，内阻R A ＝2 Ω) D．电流表(0～3 A，内阻R A ＝0.5 Ω) E ．滑动变阻器(5 Ω，1.2 A) F．直流电源(6 V，内阻不计) 另有开关一个、导线若干．

实验中有两种电路可供选择，如图所示(甲) 和(乙) 所示．

(2)根据电路图连线后有如下的主要操作步骤：

a ．将电阻箱的阻值调至某一确定阻值(最好为3 kΩ左右) ，并记下此时的电阻值R ，闭合开关S 1和S 2，调节滑动变阻器R 2的滑动头P ，使电压表的指针偏转一个较大的角度(或满刻度) ，并记录此时电压表的示数U 1.

b ．断开S 1，拆除电路，整理实验器材．

c ．保持P 的位置不变，断开S 2，记录此时电压表的示数U 2. d ．按电路图连好电路后，将滑动变阻器的滑动头P 移至A 端． 按本实验正确的操作步骤排序________(只填写步骤前的字母) ． (3)根据实验记录的数据R 、U 1、U 2，可求出电压表的内阻为R V ＝________． (4)根据此实验原理，电压表内阻的测量值与真实值的关系为：测量值________真实值(选填大于、等于或小于) ．

我的收获：

(1)为了较准确的计算金属丝的电阻，本次实验中电路应选________(选 填“甲”或“乙”)，电压表应选________，电流表应选________．(只填器材前的字母代号即可) ．

(2)若用米尺测得金属丝的长度为L ，用螺旋测微器测得金属丝直径为d ，此时测得电流为I 、电压为U ，则该金属丝的电阻率ρ＝________(用π、d 、 L 、U 、I 、R A 表示) ．

3现有一量程为3 V的电压表，内阻约为3 kΩ. 为了较准确地测量其内电阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图实Ⅶ－22a 所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内电阻．其中R 1是最大阻值为9 999 Ω的电阻箱，R 2是最大阻值为20 Ω的滑动变阻器．

(1)试根据图a 所示的电路图，完成如图b 所示的实验电路的连线．

我的质疑: