1、實驗：測定金屬的電阻率一、實驗目的一、實驗目的1學會使用電流表和電壓表以及正確讀數學會使用電流表和電壓表以及正確讀數2學會使用螺旋測微器以及正確讀數學會使用螺旋測微器以及正確讀數3掌握測定金屬電阻率的方法掌握測定金屬電阻率的方法二、實驗原理二、實驗原理1金屬絲橫截面積、長度和電阻的測量方法(1)電阻絲橫截面積的測量把電阻絲緊密繞在一個圓柱形物體上(例如鉛筆)，用刻度尺測出多匝的寬度，然后除以圈數，得到電阻絲的直徑，進而計算出電阻絲的橫截面積；或用螺旋測微器測出電阻絲的直徑，進而得到電阻絲的橫截面積2螺旋測微器螺旋測微器(1)構造原理：螺旋測微器是測量長度的儀器之一構造原理：螺旋測微器是測量長度

2、的儀器之一。在實驗中常用它測量小球的直徑、金屬絲的直徑在實驗中常用它測量小球的直徑、金屬絲的直徑和薄板的厚度等。用它測量長度，可以精確到和薄板的厚度等。用它測量長度，可以精確到0.01 mm，還可以估讀到，還可以估讀到0.001 mm(即毫米的千分即毫米的千分位位)，因此螺旋測微器又稱為千分尺。，因此螺旋測微器又稱為千分尺。下圖所示是常用的螺旋測微器它的小砧下圖所示是常用的螺旋測微器它的小砧A和固和固定刻度定刻度B固定在框架固定在框架C上，旋鈕上，旋鈕D、微調旋鈕、微調旋鈕D和和可動刻度可動刻度E、測微螺桿、測微螺桿F連在一起，通過精密螺連在一起，通過精密螺紋套在紋套在B上精密螺紋的螺距是上精

3、密螺紋的螺距是0.5 mm，即每旋，即每旋轉一周，轉一周，F前進或后退前進或后退0.5 mm.可動刻度分成可動刻度分成50等等份每一等份表示份每一等份表示0.01 mm，即可動刻度每轉過，即可動刻度每轉過1等份，等份，F前進或后退前進或后退0.01 mm，因此，從可動刻，因此，從可動刻度旋轉了多少個等份就知道長度變化了多少個度旋轉了多少個等份就知道長度變化了多少個0.01 mm. B(2)使用方法：使用方法：a.找出零誤差測物前將兩小砧并攏，如果可動找出零誤差測物前將兩小砧并攏，如果可動刻度的零刻線正好在固定的零刻線上，零誤差為刻度的零刻線正好在固定的零刻線上，零誤差為零；如果可動刻度的零刻線

4、在固定零刻線之上零；如果可動刻度的零刻線在固定零刻線之上n小格，應在讀數中加上小格，應在讀數中加上0.01n (mm)，反之則減，反之則減去去0.01n (mm)b將待測物體放在兩小砧之間，旋動旋鈕直至將待測物體放在兩小砧之間，旋動旋鈕直至可動小砧快靠近被測物體時，改用微調調至可動可動小砧快靠近被測物體時，改用微調調至可動小砧緊靠物體，當聽到小砧緊靠物體，當聽到“咔咔咔咔”聲后，止動，聲后，止動，即可讀數即可讀數c待測物體長度的整的毫米數從固定刻度上讀待測物體長度的整的毫米數從固定刻度上讀出，小數部分由可動刻度讀出出，小數部分由可動刻度讀出(3)注意事項：注意事項：a讀數時要注意固定刻度尺上表

5、示半毫米的刻讀數時要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度線是否已經露出度線是否已經露出b由螺旋測微器讀數時必須估讀一位，即估讀由螺旋測微器讀數時必須估讀一位，即估讀到到0.001 mm這一位上這一位上 三、實驗器材三、實驗器材直流電流表直流電流表(00.6 A)、直流電壓表、直流電壓表(03 V)、電、電池池(3 V)、滑動變阻器、滑動變阻器(010 )、長約、長約1 m的金屬的金屬絲、開關絲、開關1只、導線若干、毫米刻度尺、螺旋測只、導線若干、毫米刻度尺、螺旋測微器微器四、實驗步驟四、實驗步驟 1用毫米刻度尺測量金屬絲的長度用毫米刻度尺測量金屬絲的長度l，測三次取，測三次取平均值平均值 2用螺旋

6、測微器測量金屬絲的直徑，在不同位用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，在不同位置，測量三次，取平均值，并算出金屬絲的橫截面置，測量三次，取平均值，并算出金屬絲的橫截面積積S.五、數據處理五、數據處理1金屬導線直徑的讀數金屬導線直徑的讀數(1)特別小心半刻度是否露出特別小心半刻度是否露出(2)因螺旋測微器的精確度為因螺旋測微器的精確度為0.01 mm，可動刻度，可動刻度上對齊的格數需要估讀，所以，若以毫米為單上對齊的格數需要估讀，所以，若以毫米為單位的話，最后一位應出現在小數點后的第三位位的話，最后一位應出現在小數點后的第三位上上(3)把三個不同位置的測量值求平均值作為直徑把三個不同位置的測量值求平均值

7、作為直徑d.2金屬絲長度的測量金屬絲長度的測量(1)應測量接入電路中的有效長度；應測量接入電路中的有效長度；(2)因為用的是毫米刻度尺，讀數時要讀到毫米的因為用的是毫米刻度尺，讀數時要讀到毫米的下一位下一位(別忘記估讀別忘記估讀)；(3)把把3次測量值求平均值作為長度次測量值求平均值作為長度l.3電阻電阻R的測量值確定的測量值確定方法一、平均值法：方法一、平均值法：可以將每次測量的可以將每次測量的U、I分別計算出電阻，再求出分別計算出電阻，再求出電阻的平均值，作為測量結果電阻的平均值，作為測量結果方法二、圖象法：方法二、圖象法：可建立可建立UI坐標系，將測量的對應坐標系，將測量的對應U、I值描

8、點作值描點作出圖象，利用圖象斜率來求出電阻值出圖象，利用圖象斜率來求出電阻值R.4.計算電阻率計算電阻率讀數時應使視線垂直于刻度表面，并要估讀：讀數時應使視線垂直于刻度表面，并要估讀：1. 量程為量程為 3 V和和 3 A 的電壓表和電流表，其最小分度為的電壓表和電流表，其最小分度為 0.1 V和和 0.1 A, 讀數要估讀到最小分度的十分之一。讀數要估讀到最小分度的十分之一。2. 量程為量程為 0.6 A的電流表，其最小分度為的電流表，其最小分度為 0.02 A, 讀數要估讀數要估讀到最小分度的二分之一，即不足半格的略去，超過半格讀到最小分度的二分之一，即不足半格的略去，超過半格的要按半格讀

9、出，因此最后讀數如果以安培為單位，小數的要按半格讀出，因此最后讀數如果以安培為單位，小數點后面有兩位。點后面有兩位。3. 量程為量程為 15 V 的電壓表，其最小分度為的電壓表，其最小分度為 0.5 V, 讀數要估讀數要估讀到最小分度的五分之一，因此最后讀數如果以伏特為單讀到最小分度的五分之一，因此最后讀數如果以伏特為單位，小數點后面只有一位。位，小數點后面只有一位。六、注意事項六、注意事項1 1為了方便，應在金屬導線連入電路前測導線直為了方便，應在金屬導線連入電路前測導線直徑，為了準確，應測量拉直懸空的連入電路的導徑，為了準確，應測量拉直懸空的連入電路的導線的有效長度，且各測量三次，取平均值

10、線的有效長度，且各測量三次，取平均值2 2測量電路應選用電流表外接法，且測電阻時，測量電路應選用電流表外接法，且測電阻時，電流不宜過大，通電時間不宜太長，因為電阻率電流不宜過大，通電時間不宜太長，因為電阻率隨溫度而改變隨溫度而改變3 3為準確求出為準確求出R R的平均值，應多測幾組的平均值，應多測幾組U U、I I數值，數值，然后采用然后采用U U I I圖象法求出電阻圖象法求出電阻4 4滑動變阻器用限流式接法就可以滿足該實驗的滑動變阻器用限流式接法就可以滿足該實驗的要求要求七、誤差分析七、誤差分析1測量誤差：測量金屬絲的直徑、長度以及電測量誤差：測量金屬絲的直徑、長度以及電流、電壓時出現讀數

11、誤差流、電壓時出現讀數誤差2由于采用電流表外接法，電壓表的分流，造由于采用電流表外接法，電壓表的分流，造成電阻測量值偏小成電阻測量值偏小(若誤用內接法，則電流表分若誤用內接法，則電流表分壓影響更大壓影響更大)3通電電流太大，或時間太長，致使金屬絲發通電電流太大，或時間太長，致使金屬絲發熱，電阻率隨之變化熱，電阻率隨之變化.在在“測定金屬絲電阻率測定金屬絲電阻率”的實驗中，需要測出其的實驗中，需要測出其長度長度L、直徑、直徑d和電阻和電阻R.(1)用螺旋測微器測金屬絲直徑時讀數如圖甲，則用螺旋測微器測金屬絲直徑時讀數如圖甲，則金屬絲的直徑為金屬絲的直徑為_ mm.0.697(2)若用圖乙測金屬絲

12、的電阻，則測量結果將比真若用圖乙測金屬絲的電阻，則測量結果將比真實值實值_(選填選填“偏大偏大”或或“偏小偏小”)(3)用電壓表和電流表測金屬絲的電壓和電流時讀用電壓表和電流表測金屬絲的電壓和電流時讀數如圖，則電壓表的讀數為數如圖，則電壓表的讀數為_V，電流表，電流表的讀數為的讀數為_A.偏小偏小2.600.52【解析解析】(1)(1)螺旋測微器的讀數為螺旋測微器的讀數為(0(00.50.50.010.0119.7) mm19.7) mm0.697 mm(0.696 mm,0.698 0.697 mm(0.696 mm,0.698 mmmm也對也對) )(2)(2)圖乙中電流表采用外接法，故測量值偏小圖乙中電流表采用外接法，