安徽教师招考网相关[马鞍山师出] 信息“物理考编知识点(五)——重点实验分析---测量类实验”由师出教育发布 ,请多关注微信好友:18110934621。
一、测量类实验
(一)测定金属的电阻率
【实验目的】
1.练习使用螺旋测微器。
2.学会用伏安法测量电阻的阻值。
3.测定金属的电阻率。
【实验原理】
根据电阻定律公式 R = P L/S ,只要测量出金属导线的长度L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,便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(4 V)、电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V)、滑动变阻器(50Ω)、开关、导线若干、螺旋测微器、毫米刻度尺。
【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L 。
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,闭合开关,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,记入记录表格内,断开开关,求出导线电阻R的平均值。
5.将测得的R、d、l的值,代入电阻率计算公式 P = RS/L = πd2U/4Il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.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。
2.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、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。
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,亦即电压表两接入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。
4.闭合开关之前,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0~0.6 A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;第二种是用图象(U- I图线)的斜率来求出。若釆用图象法,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。
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