1、1第5讲 实验：测定金属的电阻率 第十章恒 定 电 流21.实验目的(1)会用伏安法测电阻；(2)掌握螺旋测微器的使用；(3)能运用电阻定律求金属的电阻率.2.实验原理由电阻定律可知，金属的电阻率.因此，测出金属导线的长度l、横截面积S和导线的电阻R，便可算出金属导线的电阻率.lRSRSl 3螺旋测微器又叫千分尺，它是一种比游标卡尺更精密的测量长度的仪器，用它测量长度可以精确到0.01mm.3.实验器材学生电源、待测金属线(约1m长)、螺旋测微器、刻度尺、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干.44.实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值，计算出导
2、线的横截面积.(2)按图10-5-1所示连接好电路.图10-5-15(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量三次，求出其平均值.(4)调节滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻值最大，检查无误后闭合开关.改变滑动变阻器的位置，读出几组相应的数据，记入表格内，断开开关，求出电阻的平均值.(5)将测得的值代入电阻率计算公式，即可计算出金属的电阻率.6实验题：回答“测定金属的电阻率”实验的有关问题：(1)读出图10-5-4甲中所示金属丝的直径dmm.图10-5-47(2)随着农民生活水平的提高，纯净水已进入千家万户.不久前，某省对小城镇市场上的纯净水质量进行抽测，其检验方法与实
3、验“测定金属的电阻率”相似.结果发现有九成纯净水的细菌超标、电导率不合格(电导率为电阻率的倒数).不合格的纯净水电导率(填“偏大”或“偏小”).8如图10-5-4乙所示，为了方便对纯净水电导率的检测，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器的两端用金属圆片电极封闭.请把检测电路连接完成.(要求测量尽可能准确，已知水的电导率远小于金属的电导率，滑动变阻器的阻值较小.)用电阻符号代替“水样”，根据检测实物电路完成电路图.图10-5-49(1)0.685mm；(2)偏大；10有一根圆台状均匀质合金棒如图10-5-5所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率、长度L和两底面直径d、D有
4、关.他进行了如下实验：图10-5-511(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图10-5-6中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L=cm.图10-5-612(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图10-5-7所示(相关器材的参数已在图中标出).该合金棒的电阻约为几个欧姆.图中有一处连接不当的导线是.(用标注在导线旁的数字表示)图10-5-713(3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R=6.72.根据电阻定律计算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3、RD=3.38.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2=RdRD，由此推断该圆台状合
5、金棒的电阻R=.(用、L、d、D表述)伏安法测电阻及电阻定律.14(1)游标卡尺的读数，按步骤进行则不会出错.首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对得最齐的一根刻线，精度格数=0.058mm=0.40mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，99.00mm+0.40mm=99.40mm=9.940cm.15(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时，因为安培表的内阻较大，为了减小误差，应用安培表外接法，的连接使用的是安培表内接法,故不恰当.16(3)审题是处理本题的关键，弄清题意也就能够找到处理本题的方法.根据电阻定律计算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3、RD=3.38.即而电阻R满足R2=RdRD，将Rd、RD代入得22()()22dDLLRRdD，4.LRdD