电学实验重点难点易错点高频必刷高分考点经典题——测定金属电阻率

这是一份电学实验重点难点易错点高频必刷高分考点经典题——测定金属电阻率，共9页。试卷主要包含了拆去实验线路，整理好实验器材等内容，欢迎下载使用。

基础
实验目的
1．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法．
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，并进一步探究决定导线电阻的因素．
实验原理
1．螺旋测微器的读数
测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出．
测量值(毫米)＝______________(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)＋____________(估读一位)×0.01(毫米)．
2．游标卡尺读数
若用x表示由主尺上读出的整毫米数，k表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋k×精确度)mm.
3．伏安法测电阻
(1)电流表的内接法和外接法的比较
(2)两种电路的选择
①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法，简单概括为“内大外小”．
图1
②临界值计算法
③实验试探法：按图1接好电路，让电压表的一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．
4．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法
图2
5.电阻率的测定原理
把金属丝接入如图2所示的电路中，用________测金属丝两端的电压，用________测金属丝中流过的电流，根据Rx＝________计算金属丝的电阻Rx，
然后用__________测量金属丝的长度l，用__________测量金属丝的直径d，计算出横截面积S；根据电阻定律Rx＝ρl/S，得出计算金属丝电阻率的公式
ρ＝eq \f(RxS,l)＝________________.
实验器材
①金属丝 ②________________ ③安培表 ④伏特表 ⑤直流电源 ⑥________________ ⑦电键一个 ⑧导线若干 ⑨刻度尺．
实验步骤
1．用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S＝________________.
2．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中的被测金属导线的________________长度，反复测量3次，求出其平均值l.
3．按如图2所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路，把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值_________________的位置．
4．电路经检查确认无误后，闭合电键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，断开电键S，求出导线电阻R的平均值．
应用指南 测量时通过金属丝的电流应控制在1.00 A以下，本实验中安培表量程为0～0.6 A，每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准)，读数完毕立即断开电键S，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化．计算时，务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U和电流I的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差．
5．将测得的R、l、d值代入电阻率计算公式ρ＝eq \f(RS,l)＝eq \f(πd2U,4lI)中，计算出金属导线的电阻率．
6．拆去实验线路，整理好实验器材．
注意事项
1．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表并入两点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直．
2．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法．
3．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)．连线时应避免接线交叉和正、负极接错，最后再把电压表并联在待测金属导线的两端．
4．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置．
5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流I的值不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．
误差分析
1．金属丝直径、长度的测量读数等人为因素带来误差．
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