测金属电阻率.doc

实验一测定金属丝的电阻率
一、实验目的
(1)学会使用螺旋测微器及正确读数。
(2)学会用伏安法测电阻。
(3)测定金属的电阻率。
(4)掌握滑动变阻器的两种使用方法。
二、实验原理
用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度l，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏安法测导线的电阻R，由R＝ρ得ρ＝＝。
三、实验器材
被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干。
附：螺旋测微器的构造、使用和读数
(1)构造：
如图实－1－1所示为螺旋测微器的结构图。它的小砧A和固定刻度B固定在框架C上，旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上。
图实－1－1
(2)测量原理：
mm，螺栓上可动刻度一周为50格，当螺栓每转一周时，前进(或后退) mm。若螺栓每转过1格，前进(或后退) mm， mm。
(3)操作与读数：
使用螺旋测微器时，将被测物体放在小砧A和测微螺杆F之间，先使用粗调旋钮D，在测微螺杆F快靠近被测物体时，改用微调旋钮D′，听到咔咔声音停止转动，并用止动旋钮止动
，然后读数。读数时， mm的部分， mm的部分，读可动刻度示数时还要注意估读一位数字。
螺旋测微器的读数可用下式表示：螺旋测微器的读数＝固定尺上的读数＋可动尺上的读数×精确度。如图实－1－2所示， mm＋× mm＝ mm。 图实－1－2
四、实验过程
1．实验步骤
(1)用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。
(2)将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l(即有效长度)，反复测量三次，并记录。
(3)依照图实－1－3中所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大。 图实－1－3
(4)电路经检查无误后，闭合开关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；记入记录表格内，断开开关S。
(5)整理好实验器材，实验结束。
2．数据处理
(1)根据记录结果，计算出金属丝的直径d和长度l的平均值。
(2)根据记录的I、U值，计算出金属丝的平均电阻值R。
(3)将测得R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝＝中，计算出金属丝的电阻率。
五、误差分析
本实验的系统误差主要是电流表及电压表对电阻测量的影响造成的，为减小误差应采用电流表外接法，这样R测＜R真，由ρ＝S得知ρ测＜ρ真，另外金属导线通电后发热，其电阻率会随之变化，因此通电时间不要太长，通入的电流也不要太大，导线直径和长度的测量也会产生偶然误差。
六、注意事项
(1)导线的长度是连入电路的导线的有效长度(而不是金属丝的总长度)。
(2)由于被测金属导线的阻值较小，为了减小测量误差，应选用电流表外接法。
(3)测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长