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1、高中物理实验专辑 测量电阻丝的电阻率目录01020304 实验仪器及步骤 数据分析及处理 误差分析及讨论 实验目的及原理05 实验的典型例题目录C O N T E N T SPART 01实验目的及原理实验目的实验目的能根据实际选择合适的内接、外接测量电路能根据实际选择合适的内接、外接测量电路测量电阻测量电阻。能正确使用刻度尺测量能正确使用刻度尺测量金属丝的长度金属丝的长度。能正确使用游标卡尺或螺旋测微器测量能正确使用游标卡尺或螺旋测微器测量电阻丝的直径电阻丝的直径。改变滑动变阻器的阻值，进行多次测量。能正确读出电流改变滑动变阻器的阻值，进行多次测量。能正确读出电流表和电压表的示数并设计表格记
2、录数据。表和电压表的示数并设计表格记录数据。根据测量数据求出电阻率。根据测量数据求出电阻率。实验原理实验原理根据电阻的决定式根据电阻的决定式 ，可得，可得 ,式中需要测量的物理式中需要测量的物理量有：量有：电阻电阻R R、导体长度、导体长度l l，及导体横截面积，及导体横截面积S S电阻的测量：按实验电路图连接实物电路。按实验电路图连接实物电路。改变滑改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，通过电流值，通过U-IU-I图像求得电阻图像求得电阻R R。电阻丝有效长度的测量:电阻丝长度的测量工电阻丝长度的测量工 具应选用刻度尺。需要注意，在测量电阻丝的长度
3、时，测量的具应选用刻度尺。需要注意，在测量电阻丝的长度时，测量的 并不是电阻丝的总长度，而是并不是电阻丝的总长度，而是接入电路的有效长度接入电路的有效长度l l。反复测。反复测 量多次，得到有效长度的平均值。量多次，得到有效长度的平均值。电阻丝直径的测量：因为电阻丝比较细，选择合适的测量方法因为电阻丝比较细，选择合适的测量方法进行测量或测量工具（累加法、游标卡尺或螺旋测微器）。进行测量或测量工具（累加法、游标卡尺或螺旋测微器）。PART 02实验仪器及步骤实验仪器实验仪器长约长约0 0.5m5m的电阻丝、米尺的电阻丝、米尺(最小刻度为最小刻度为1mm1mm)、螺旋测微器或游标、螺旋测微器或游标
4、卡尺、电压表卡尺、电压表,电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干、温度计。温度计。实验步骤实验步骤电阻丝有效长度的测量1.1.把接入电路中的电阻丝的长度用毫米刻度尺测量，把接入电路中的电阻丝的长度用毫米刻度尺测量，以尺的不同以尺的不同刻度为起点进行多次测量刻度为起点进行多次测量,记录数据，计算电阻丝长度的记录数据，计算电阻丝长度的平均值平均值l l。电阻丝直径的测量：2.2.方法一：方法一：取一段新的电阻丝，在圆柱形物体取一段新的电阻丝，在圆柱形物体上上紧密缠绕紧密缠绕，用分度值为，用分度值为1 mm1 mm的刻度尺测出总的刻度尺测出总宽度，再除以圈
5、数，得到电阻丝的直径。宽度，再除以圈数，得到电阻丝的直径。方法二：用方法二：用螺旋测微器（或游标卡尺）螺旋测微器（或游标卡尺）在被在被测电阻丝上的三个不同位置各测一次直径，记测电阻丝上的三个不同位置各测一次直径，记录数据录数据,求出其平均值求出其平均值d d。实验步骤实验步骤电阻的测量3.3.检查电表的指针是否指在检查电表的指针是否指在“0”“0”刻度线，若不是应进行机械调零。刻度线，若不是应进行机械调零。4.4.确定电流表、电压表的量程，金属丝电阻较小，确定电流表、电压表的量程，金属丝电阻较小，电流表采用外电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压式接法接法，滑动变阻器采用分压式接法。5.5.如图
6、连接好电路图，接线时开关断开，如图连接好电路图，接线时开关断开，闭合开关前检查线路，滑动变阻器滑片闭合开关前检查线路，滑动变阻器滑片调到电阻丝电压为调到电阻丝电压为0 0的位置的位置（如图置于（如图置于左端），电表的表面应朝向实验者，有左端），电表的表面应朝向实验者，有利于读数。利于读数。6.6.闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，读数电压表、电流表示闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，读数电压表、电流表示数，记录数据，描点作出数，记录数据，描点作出U-IU-I图像，求得电阻。图像，求得电阻。实验步骤实验步骤求金属丝的电阻率7.7.根据前面测量得到的金属丝有效长度根据前面测量得到的金属丝有效长度l
7、 l，金属丝直径，金属丝直径d d，和金属，和金属丝电阻丝电阻R R，代入电阻率公式求出金属丝电阻率，代入电阻率公式求出金属丝电阻率8.8.测量室温测量室温，记录数据，记录数据9.9.如果你事先不知道电阻丝的材料，请通过查阅电阻率表，如果你事先不知道电阻丝的材料，请通过查阅电阻率表，初步初步判断材料的类型；如果知道，请与该材料的电阻率进行比较，分判断材料的类型；如果知道，请与该材料的电阻率进行比较，分析误差产生的原因。析误差产生的原因。10.10.实验完毕，拆除线路，整理仪器归位。实验完毕，拆除线路，整理仪器归位。注意事项注意事项1.1.保持金属丝在保持金属丝在常温下常温下，因为温度变化会影响
8、电阻率，每次实验，因为温度变化会影响电阻率，每次实验测量电阻时通电时间不宜过长以免金属丝发热。测量电阻时通电时间不宜过长以免金属丝发热。2.2.测量前应先将金属丝伸直并平整，避免金属丝间存在交叉、缠测量前应先将金属丝伸直并平整，避免金属丝间存在交叉、缠绕等情况。绕等情况。3.3.确保金属丝表面干净，不受污垢、氧化等因素影响。确保金属丝表面干净，不受污垢、氧化等因素影响。4.4.使用合适的电压表和电流表进行测量，保证测试数据的准确性。使用合适的电压表和电流表进行测量，保证测试数据的准确性。5.5.测量过程中应稳定电流及电压，避免因电流或电压波动导致测测量过程中应稳定电流及电压，避免因电流或电压波
9、动导致测量误差。量误差。PART 03数据分析及处理数据处理及分析数据处理及分析电阻丝有效长度及直径的测量123平均平均值电阻丝的有效长度l/cm电阻丝的直径d/mm电阻丝的电阻测量 绘制电阻丝的U-I图像1234567电压U/V电流I/A数据处理及分析数据处理及分析电阻丝有效长度电阻丝有效长度l=_ml=_m电阻丝直径电阻丝直径d=_md=_m电阻丝电阻电阻丝电阻R=_R=_计算金属丝的电阻率根据根据 ，求得当温度为，求得当温度为_时，金属丝得电阻率时，金属丝得电阻率 _ _，查询数据推测，该金属丝得材料可能是查询数据推测，该金属丝得材料可能是_。室温室温T=_T=_PART 04误差分析及
10、讨论问题讨论及误差分析问题讨论及误差分析误差分析：本实验中产生的误差的主要因素有哪些？系统误差有电流表和电压表的内阻、电阻丝温度变化引起的误差。偶然误差有电阻丝长度和直径的测量读数、电表读数引起的误差PART 05 实验的典型例题某同学用伏安法测量导体的电阻率，现有量程为某同学用伏安法测量导体的电阻率，现有量程为3V3V、内阻约为、内阻约为3k3k的电压表和量程为的电压表和量程为0.6A0.6A、内阻约为、内阻约为0.10.1的电流表。采用分压电路接线，的电流表。采用分压电路接线，待测电阻丝待测电阻丝R Rx x阻值约为阻值约为55(1)(1)某次用螺旋测微器测金属丝直径某次用螺旋测微器测金属
11、丝直径d d，用游标卡尺测金属丝的长度，用游标卡尺测金属丝的长度L L，示，示数如图乙所示，则数如图乙所示，则d=_mmd=_mm，L=_cmL=_cm。(2 2)写出该金属丝的电阻率的表达式写出该金属丝的电阻率的表达式_(_(用用U U、I I、d d、L L表示表示)实验的典型例题实验的典型例题1.8434.240某实验小组在某实验小组在“测定金属丝的电阻率测定金属丝的电阻率”的实验中，欲先采用伏安法测出的实验中，欲先采用伏安法测出金属丝的电阻金属丝的电阻R Rx x，已知金属丝的电阻大约为，已知金属丝的电阻大约为1010，实验室中有以下器材可，实验室中有以下器材可供使用：供使用：A.A.
12、电压表电压表0 03V3V，内阻约为，内阻约为5k5k；B.B.电压表电压表0 015V15V，内阻约为，内阻约为50k50k；C.C.电流表电流表0 00.6A0.6A，内阻约为，内阻约为0.50.5；D.D.电流表电流表0 03A3A，内阻约为，内阻约为0.10.1；E.E.滑动变阻器滑动变阻器(0(05)5)；F.F.两节干电池、开关及导线若干。两节干电池、开关及导线若干。(1)(1)要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化，电压表应选要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化，电压表应选_，电流表应选，电流表应选_(_(请填写器材前字母序号请填写器材前字母序号)；(2)(2)请在下侧虚线框中将电路图补充完整。请在下侧虚线框中将电路图补充完整。实验的典型例题实验的典型例题AC
