高中物理課件燦若寒星整理制作1第二章恒定電流實驗：測定金屬的電阻率【實驗目的】掌握螺旋測微器的原理及讀數方法。掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數方法。會用伏安法測電阻，并能測定金屬的電阻率。實驗目的和實驗原理【實驗原理】歐姆定律和電阻定律。用毫米刻度尺測一段金屬絲導線的長度L，用螺旋測微器測導線的直徑d，用伏安法測導線的電阻R=U/I；又由

R=ρL/S得【螺旋測微器】1（1）構造：（2）原理：可動刻度H上的刻度為

50等份，則螺旋測微器的精確度為0.01mm。儀器介紹固定刻度S可動刻度H測微螺桿P微調旋鈕K′旋鈕K框架F（3）讀數：①半毫米數由固定刻度讀出，不足半毫米部分由可動刻度讀出。②測量值（mm）=固定刻度數（mm）（注意半毫米刻度線是否露出）+可動刻度數（估讀一位）×0.01（mm）試讀出螺旋測微器的讀數儀器介紹固定刻度示數為2.0mm，而從可動刻度上讀的示數為15.0，最后的讀數為2.0mm+15.0×0.01mm=2.150mm。實驗器材直流電流表導線被測金屬絲開關電池組滑動變阻器直流電壓表【實驗器材】螺旋測微器毫米刻度尺【實驗過程】一、實驗步驟1.直徑測定用螺旋測微器在被測金屬絲上

的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出金屬絲的橫截面積實驗步驟2.電路連接按如圖所示的電路原理圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路。3.長度測量用毫米刻度尺測量接入電路中的被求出其平均值l。實驗步驟4.U、I測量把滑動變阻器的滑片調節到使接入電測金屬絲的有效長度，反復測量3次，路中的電阻值最大的位置，電路經檢查確認無誤后，閉合開關S，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值，記入表格內，斷開開關S。UIRx5.拆除實驗線路，整理好實驗器材。數據處理【誤差分析】金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得的，直徑的測量是產生誤差的主要來源之一。采用伏安法測量金屬絲的電阻時，由于采用的是電流表外接法，測量值小于真實值，使電阻率的測量值偏小。金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數等均會帶來偶然誤差。由于金屬絲通電后發熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差。誤差分析【注意事項】1.螺旋測微器的使用測量時,當測微螺桿P將要接觸被測物體時,要停止使用旋鈕K,改用微調旋鈕K′,當聽到“咔、咔…”聲后,停止轉動,以避免P和被測物體間產生過大的壓力。這樣既可以保護儀器,又能保證測量結果準確。螺旋測微器應估讀一位，即以mm作單位,應讀到小數點后面第三位。注意事項2.測定金屬的電阻率為了方便,測量直徑應在金屬絲連入電路前進行,為了準確測量金屬絲的長度,應該在連入電路之后在拉直的情況下進行,測量待測金屬絲接入電路的兩個端點之間的長度。本實驗中被測金屬絲的電阻值較小，故應采用電流表外接法。(3)開關S閉合前，滑動變阻器的阻值要調到最大。注意事項電流不宜太大（電流表用0～0.6A量程），通電時間不宜太長,以免金屬絲溫度升高，導致電阻率在實驗過程中變大。實驗連線時,應先從電源的正極出發，依次將開關、電流表、待測金屬絲、滑動變阻器連成干路，然后再把電壓表并聯在待測金屬絲的兩端。注意事項例1在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下：待測電阻絲：Rx（阻值約4Ω，額定電流約0.5A）電壓表：V（量程3V，內阻約3kΩ）典例分析電流表：A1（量程0.螺6A旋，測內微阻器約的0.固2Ω定）刻度上

A2（量程3A，內阻約顯0示.05為Ω1）.5mm，小數部分電源：E1（電動勢3V由，可內動阻刻不度計讀）得；為

E2（電動勢12V，內0阻.2不73計mm），；二者相加就是滑動變阻器：R（最測大量阻值，約20Ω）；1.5mm+0.273mm=1.773m螺旋測微器；毫米刻m度。尺；開關S；導線。(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數如圖所示，讀數為

1.773

mm。待測電阻絲：Rx（阻值約4Ω，額定電流約0.5A）螺旋測微器；毫米刻度尺；開關S；導線。(2)若滑動變阻器采用限流接（均填器材代號），在虛線框內完成電路原理圖。流表應選

由于待、測電阻應絲的電阻較小，故電流表應選外接法。典例待分測電析阻絲的額定例電1流在約測為量0金.5屬A,絲為電阻率的實驗中，可供選了用減的小器實材驗如誤下差：，應選量程為0.6A的電流表A1待測電阻絲的電阻法，為使測量盡量精確，電約為4Ω，額定電流約為0.5A，故由電壓表：V（量程3V，內阻歐約姆3定kΩ律）得額定電選電流表：A1（量程0.6A，內壓阻約約為02.V2Ω，）所以A2（量程3A，內阻約0.05Ω電）源應選E1。電源：E1（電動勢3V，內阻不計）；E2（電動勢12V，內阻不計）；滑動變阻器：R（最大阻值約20Ω）；例2.某同學想要了解導線在質量相同時電阻與截面積的關系，選取了材料相同、質量相等的5卷導線，進行了如下實驗：（1）用螺旋測微器測量某一導線的直徑如圖所示。讀得直徑d=

mm。典例分析讀數為(1+20.0×0.01)mm=1.200mm。電阻R/Ω121.050.023.910.03.1導線直徑d/mm0.8010.9991.2011.4941.998導線截面積S/mm20.5040.7841.1331.7533.135典例分析（2）該同學經實驗測量及相關計算得到如下數據：由數據可得：R與S不成反比，R與S2成反比（或RS2=恒量）請你根據以上數據判斷，該種導線的電阻R與截面積S是否滿足反比關系？若滿足反比關系，請說明理由；若不滿足，請寫出R與S應滿足的關系。電阻R/Ω121.050.023.910.03.1導線直徑d/mm0.8010.9991.2011.4941.99