高考物理
一輪復(fù)習(xí)題型解析
實(shí)驗(yàn)九 導(dǎo)體電阻率的測量
目標(biāo)要求 1.熟悉“導(dǎo)體電阻率的測量”的基本原理及注意事項(xiàng).2.掌握測電阻率的電路圖及誤差分析．
實(shí)驗(yàn)技能儲備
1．實(shí)驗(yàn)原理(如圖所示)
由R＝ρeq \f(l,S)得ρ＝eq \f(RS,l)＝eq \f(πd2R,4l)，因此，只要測出金屬絲的長度l、直徑d和金屬絲的電阻R，即可求出金屬絲的電阻率ρ.
2．實(shí)驗(yàn)器材
被測金屬絲，直流電源(4 V)，電流表(0～0.6 A)，電壓表(0～3 V)，滑動(dòng)變阻器(0～50 Ω)，開關(guān)，導(dǎo)線若干，螺旋測微器，毫米刻度尺．
3．實(shí)驗(yàn)過程
(1)用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個(gè)不同位置各測一次直徑，求出其平均值d.
(2)連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路．
(3)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度，反復(fù)測量三次，求出其平均值l.
(4)把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最左(填“左”或“右”)端．
(5)閉合開關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi)．
(6)將測得的R、l、d值，代入公式ρ＝eq \f(πd2R,4l)中，計(jì)算出金屬絲的電阻率．
4．求R的平均值時(shí)可用兩種方法
(1)用R＝eq \f(U,I)分別算出各次的數(shù)值，再取平均值．
(2)用U－I圖線的斜率求出．
5．注意事項(xiàng)
(1)本實(shí)驗(yàn)中被測金屬絲的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法．
(2)測量被測金屬絲的有效長度，是指測量被測金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的被測金屬絲長度，測量時(shí)應(yīng)將金屬絲拉直，反復(fù)測量三次，求其平均值．
(3)測金屬絲直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測量，求其平均值．
(4)在用伏安法測電阻時(shí)，通過被測金屬絲的電流不宜過大(電流表用0～0.6 A量程)，通電時(shí)間不宜過長，以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大．
(5)若采用圖像法求電阻阻值的平均值，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時(shí)要盡可能地通過較多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去．
6．誤差分析
(1)金屬絲直徑、長度的測量、讀數(shù)等人為因素帶來誤差．
(2)測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響，因?yàn)殡娏鞅硗饨?，所以R測

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