《测量金属丝的电阻率》的实验报告
《测量金属丝的电阻率》实验报告
徐闻一中:麦昌壮
一、实验目的
1.学会使用伏安法测量电阻。
2.测定金属导体的电阻率。
3.掌握滑动变阻器的两种使用方法和螺旋测微器的正确读数。
二、实验原理
设金属导线长度为l ,导线直径为d ,电阻率为ρ,则: 由S l ρ
R =,得:
l R
d l RS 42
?==πρ。
三、实验器材
已知长度为50cm 的被测金属丝一根,螺旋测微器一把,电压表、电流表各一个,电源一个,开关一个,滑动变阻器一只,导线若干。
四、实验电路
五、实验步骤
1.用螺旋测微器测三次导线的直径d,取其平均值。
2.按照实验电路连接好电器元件。
3.移动滑动变阻器的滑片,改变电阻值。
4.观察电流表和电压表,记下三组不同的电压U和电流I的值。
5.根据公式计算出电阻率ρ的值。
六、实验数据
d/m U/V I/A R/Ωρ/Ω·m 第一次测×10-4×10-1×10-2×10-7
七、实验结果
ρ平均=++÷3×10-7Ω·m=×10-7Ω·m
八、实验结论
金属丝的电阻率是×10-7Ω·m。
九、【注意事项】
1.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电访必须采用电流表外接法
2.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),然后再把电压表并联在待洲金属导线的两端
3.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,亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度.测量时应将导线拉直.
4.闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的滑动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强度正的值不宜过大(电流表用0~0.6A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.
6.求R的平均值可用两种方法:第一种是用R=U/I算出各次的测量值,再取平均值;第二种是用图像(U-I图线)的斜率来求出.若采用图像法,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要让各点均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离较远的点可以不予考虑.
十、误差分析
1.测金属丝直径时会出现误差,通过变换不同的位置和角度测量,然后再求平均值方法,达到减小误差的目的;
2.测金属丝长度时出现的误差,一定要注意到测量的是连入电路中的电阻丝的长度;
3.电压表、电流表读数时会出现偶然误差;
4.不论是内接法还是外接法,电压表、电流表内阻对测量结果都会产生影响;本实验中,由于金属丝的电阻不太大,应采用电流表外接法测电阻;
5.电流过大,通电时间过长,会使电阻丝发热导致电阻发生变化,产生误
差