2021版物理全能大一轮复习人教版讲义：讲核心要点·全突破实验八测定金属丝的电阻率

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讲 核心要点·全突破

实验过程

1.直径测定:用螺旋测微器(或游标卡尺)在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出金属丝的横截面积S=。

2.电路连接:

按如图所示的电路原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路。

3.长度测量:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l。

4.U、I测量:把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑片位置,读出几组相应的电流表和电压表示数I和U的值,填入表格中,断开开关S,求出电阻Rx的平均值。

5.拆除实验线路,整理好实验器材。

 数据处理

1.在求Rx的平均值时可用两种方法:

(1)用Rx=分别算出各次的数值,再取平均值。

(2)用U-I图线的斜率求出。

2.计算电阻率:将记录的数据U、I、l、d的值代入电阻率计算式ρ=Rx=。

 误差分析

1.系统误差:

(1)采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小。

(2)由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差。

2.偶然误差:

(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得到的,直径的测量是产生误差的主要来源之一。

(2)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等均会带来偶然误差。

注意事项

1.螺旋测微器的使用:

(1)测量前应校对零点:使测砧A与测微螺杆P并拢,观察可动刻度零刻线与固定刻度的轴向线是否重合,以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻线是否重合。

(2)测量时,当测微螺杆P将要接触被测物体时,要停止使用旋钮K,改用微调旋钮K′,当听到“咔、咔”声时,停止转动,以避免P和被测物体间产生过大的压力。

(3)螺旋测微器应估读一位,即以mm作单位,读到小数点后面第三位。

2.测定金属的电阻率:

(1)测量被测金属导线的有效长度,即电压表两端点间的待测导线长度,测量时应将导线拉直,反复测量三次,求其平均值。

(2)闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效阻值最大的位置。

(3)电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程),通电时间不宜太长,以免金属丝温度升高,导致电阻率在实验过程中变大。

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