测定金属的电阻率数理学院10级物本班陈贵业100514040教学目的：1掌握一种测定金属电阻率的方法2会使用螺旋测微器进行读数3培养理论联系实际的能力教学内容：测定金属丝的电阻率教学方法：主体引导法控制变量法教学手段：分组实验教学重点：伏安法测电阻教学难点：实验电路的选择教学过程实验目的：掌握利用伏安法测定电阻率的方法练习使用螺旋测微器实验原理：由电阻定律ρ=R可知，只要测出金属导线的长度，横截面积S和导线的电阻R，便可求出制成导线的金属材料的电阻率。长度用刻度尺（最小刻度为毫米）测量，横截面积S由导线的直径d算出，导线的直径d需要用较精密的仪器螺旋测微器（千分尺）来测量。电阻R可根据欧姆定律用伏安法求出。实验器材：某种金属材料制成的电阻丝（长约几十厘米，直径小于1mm，电阻约几欧姆），4节干电池组成的电池组，滑动变阻器，开关，电流表，导线若干，刻度尺（最小刻度为毫米），螺旋测微器四、实验步骤用米尺测量金属导线的长度，测3次，将测量值填入记录的表中。在金属导线3个不同的位置上用螺旋测微器测量直径，将测量值填入记录的表中。用伏安法测量金属导线的电阻R，将所给器材接成如图所示的电路。图中电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源的电动势为6V，滑动变阻器的阻值为0～20Ω。在闭合开关前，变阻器的滑动头应处于电阻最大的位置。依次调节滑动变阻器的滑动触片，测出几组电压U、电流I的值，填入记录表中。实验操作结束后，整理好仪器。记录与数据处理金属导线的直径和长度次数1234直径d/mm长度l/cm电流、电压和电阻值次数1234电压U/V电流I/A电阻R/Ω平均电阻=————Ω导体电阻率ρ=R=—————Ω.m五、注意事项：使用螺旋测微器测量长度时需注意螺旋测微器有两个刻度：固定刻度和可动刻度，固定刻度的最小间隔是0.5mm，毫米刻度标在主线的一侧，半毫米刻度线标在主线的另一侧。可动刻度标在旋钮上，有50个刻度，旋钮每转一圈前进或后退0.5毫米，因此可动刻度的最小间隔为0.5毫米的1/50，即0.01毫米。读数时，先读固定刻度，固定刻度剩下的小于0.5毫米的零头，从可动刻度上读取。可动刻度需估读一位，因此长度读数应读到毫米以下千分位。用螺旋测微器测量长度时，当测微器快要接近被测物时，应改用微调旋钮带动螺杆前进，当听到微调旋钮打滑发出两三声响，则表明螺杆已接触被测物这时可用固定栓锁定后读数。螺旋测微器使用前，应先检查有无零误差，操作方法和测量物体的长度相同。测量导线的直径和长度时需注意：测量导线的直径时，应将导线拉直平放在螺旋测微器的测砧上，使测微器螺杆的端部与测砧上的导线成线接触，而不是点接触。测量导线的长度时应将导线拉直绷紧，但不要过分地拉紧。伏安法测电阻时需注意：由于被测金属导线电阻的电阻只有几欧姆，它的电阻与电流表的内阻相当，因此应采用安培表外接的方法。金属的电阻率ρ除了与金属材料有关外，还与温度有关，在用伏安法测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长。当我们要测量时，才合上开关，测量后随即断开开关。六、误差分析：1、在电流表外接的情况下，电压表起着分流的作用，使得电流的测量值大于真实值。由于电压表的内阻是几千欧，待测电阻只有几欧，所以这个误差较小。AV2、由于电流较大时金属导线的温度会上升，使得电阻较大，这也影响电阻的测量。