实验：测定金属电阻率.doc

1、1第二章 恒定电流实验：测定金属电阻率我将要学什么1、学习使用外径千分尺（螺旋测微器） ，并能用其测量金属丝直径2、 用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率3、掌握电阻定律公式 R= ，应用其解决实际问题Sl重点难点：用伏安法测定金属电阻率我的预习成果1、外径千分尺的简介千分尺是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，常见的机械千分尺如下图所示。它的量程为 025mm，分度值是 0.01mm。由固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置、锁紧装置等组成，请在下图中横线位置填写正确名称：旋钮 隔热装置22、 外径千分尺刻度及分度值说明1） 固定套管上的水平线上、下各有一列间距为 mm 的刻度线

2、，上侧刻度线在下侧二相邻刻度线中间。2） 微分筒上的刻度线是将圆周分为 等分的水平线，它是作旋转运动的。3） 根据螺旋运动原理，当微分筒旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距0.5mm。即，当微分筒旋转一个分度后，它转过了 1/50 周，这时螺杆沿轴线移动了 mm我要解决的问题 老师提的问题1、总结螺旋测微器的读数方法2、利用伏安法测电阻，使用安培表外接法会使金属的电阻率值偏大还是偏小？ 我困惑的问题 典例剖析例 1、mm mm水平线刻度线3例 2、如图 7 所示， P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为 L，直径为D，镀膜的厚度为 d.管两端有导电金属箍 M、 N.现把它接入电路中

3、，测得它两端电压为U，通过它的电流为 I.则金属膜的电阻为_，镀膜材料电阻率的计算式为_.我先试一试实验目的用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；练习使用螺旋测微器。实验原理根据电阻定律公式 R= ，只要测量出金属导线的长度 和它的直径 d，计算出导Sll线的横截面积 S，并用伏安法测出金属导线的电阻 R，即可计算出金属导线的电阻率。实验器材被测金属导线，直流电源（4V） ，电流表(0-0.6A) ，电压表（ 0-3V） ，滑动变阻器（50 ） ，电键，导线若干，螺旋测微器，米尺。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按

4、如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。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 3 次，求出其平均值 。l4把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键 S。改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的4示数 I 和 U 的值，断开电键 S，求出导线电阻 R 的平均值。5将测得的 R、 、d 值，代入电阻率计算公式 中，计算出金属导线l lIUdlS42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，亦即电压表两并入点间的部

5、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） ，然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 I 的值不宜过大（电流表用 00.6A 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。【实验数据记录】我的错题与总结51、机械外径千分尺的简介：千分尺是比游标卡尺更精密的长度测

6、量仪器，常见的机械千分尺如下图所示。它的量程为 025mm，分度值是 0.01mm。由固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置、锁紧装置等组成；2、外径千分尺刻度及分度值说明：4） 固定套管上的水平线上、下各有一列间距为 1mm 的刻度线，上侧刻度线在下侧二相邻刻度线中间。5） 微分筒上的刻度线是将圆周分为 50等分的水平线，它是作旋转运动的。6） 根据螺旋运动原理，当微分筒旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距0.5mm。即，当微分筒旋转一个分尺架测砧测微螺杆 微分筒固定套管旋钮测力装置锁紧装置隔热装置水平线刻度线6度后，它转过了 1/50 周，这时螺杆沿轴线移动了1/500.

7、5mm=0.01mm，因此，使用千分尺可以准确读出 0.01mm 的数值。3、外径千分尺的零位校准：1） 零位是否校准。方法：步骤一：松开锁紧装置，清除油污；步骤二：确认测砧与测微螺杆间接触面清洗干净。2） 微分筒端面是否与固定套筒的零刻度线重合。 重合标志：微分筒端面与固定刻度零线重合，同时可动刻度零线与固定刻度水平横线重合。 不重合时的处理方法：先旋转旋钮，至螺杆快接近测砧时，旋转测力装置，当螺杆刚与测砧接触时会听到喀喀声，停止转动确认是否重全合。4、外径千分尺的测量方法：步骤一：将被测物擦干净，千分尺使用时轻拿轻放；步骤二：松开千分尺锁紧装置，校准零位，转动旋钮，使测砧与测微螺杆之间的距

8、离略大于被测物体；步骤三：一只手拿千分尺的尺架，将待测物置于测砧与测微螺杆的端面之间，另一只手转动旋钮，当螺杆要接近物体时，改旋测力装置直至听到喀喀声后再轻轻转动 0.51 圈；步骤四：旋紧锁紧装置（防止移动千分尺时螺杆转动） ，即可读数。5、外径千分尺的读数：1） 先以微分筒的端面为准线，读出固定套管下刻度线的分度值；2） 再以固定套管上的水平横线作为读数准线，读出可动刻度上的分度值，读数时7应估读到最小度的十分之一，即 0.001mm；3） 如微分筒的端面与固定刻度的下刻度线之间无上刻度线，测量结果即为下刻度线的数值加可动刻度的值；4） 如微分筒端面与下刻度线之间有一条上刻度线，测量结果应为下刻度线的数值加上 0.5mm，再加上可动刻度的值。例 1、8.384mm 7.923mm 例 2 答案UIU DdIL解析第一问求电阻，可直接应 用欧姆定律求得；解第二问必 须应用到电阻定律 R lS，怎样确定 l 与 S 是解题的关 键试想将膜层展开，如右图所示，则膜层等效为一电阻，其长为 L，横截面积为管的周长2 D厚度 d，再将电阻的定义式与决定式联立，便可求出 .由欧姆定律可得 R=UI由电阻定律 R= 可得 R= dDL2= lS则 = DdL，得 = .UI U DdIL