2019年高考物理二轮复习专题讲义:电学实验 072.伏安法测电阻 Word版含答案
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伏安法测电阻

【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(50Ω),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。

4.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。

1(12分)(1)在测定金属电阻率的实验中,用螺旋测微器测量一金属丝的直径,螺旋测微器的示数如图所示,该金属丝的直径为 ▲ 。

用欧姆表粗略测得该金属丝的电阻约为2,另外,实验室内还提供了下列器材供重新测定该金属丝的电阻使用:

A.电源E(电动势为3.0V ,内阻不计)

B.电压表V(量程为0 ~3.0V ,内阻约为2kΩ)

C.电流表A(量程为0~0.6A ,内阻约为1Ω)

D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω,额定电流2.0A)

E.开关S一个,导线若干

为获得尽可能高的实验精度,请你利用上述器材设计一个测定金属丝电阻的实验电路,并把实验原理图画在右侧的方框中。