测量金属丝的电阻率数据记录(测金属电阻率-仪器选择和数据处理)

测量金属丝的电阻率数据记录(测金属电阻率-仪器选择和数据处理)(1)

1.实验仪器的选择

(1)选择原则

安全性原则、精确性原则、简便性原则

(2)电表量程的选择:要满足安全、准确:安全指的是测量过程中,不会因为电流过大而烧毁电表,即测量值不能超过电表的量程.

准确指的是指针应该偏转到满偏刻度1/2-1/3的之间,这样测量误差较小,读数准确.

(3)滑动变阻器的选择:要满足安全、可操作,滑动变阻器的安全同样指的是工作过程中,流过变阻器的电流不能超出自身的额定电流.

可操作性指的是根据题干信息,选取适合阻值的滑动变阻器,阻值过大操作时,不易把握,阻值过小,易烧毁仪器,比如用分压法连入电路时,应选用小阻值的滑动变阻器,只有这样,在移动滑片过程中,相应的用电器上的电压变化才会明显,如果选用大量程的滑动变阻器,就会出现在移动滑片时,开始时用电器上电压变化不明显,到某一位置时电压突然增大的现象,无法操作.

2.数据处理

(1)金属导线直径的读数

①特别小心半刻度是否露出.

②因螺旋测微器的精确度为0.01mm,可动刻度上对齐的格数需要估读,所以,若以毫米为单位的话,最后一位应出现在小数点后的第三位上.

③把三个不同位置的测量值求平均值作为直径d.

(2)金属丝长度的测量

①应测量接入电路中的有效长度

②因为用的是毫米刻度尺,读数时要读到毫米的下一位(别忘记估读),

③把3次测量值求平均值作为长度l.

(3)电阻R的测量值确定

方法一、平均值法:

可以将每次测量的U、/分别计算出电阻,再求出电阻的平均值,作为测量结果.

方法二、图象法:

可建立U-I坐标系,将测量的对应U、I值描点作出图象,利用图象斜率来求出电阻值R.

(4)将测得的R、I、d的值,代入电阻率计算公式ρ=RS/l=πd²R/4l中,计算出金属导线的电阻率.

3.注意事项

(1)为了方便,应在金属导线连入电路前测导线直径,为了准确,应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度,且各测量三次,取平均值,

(2)测量电路应选用电流表外接法,且测电阻时,电流不宜过大,通电时间不宜太长,因为电阻率随温度而改变(3)为准确求出R的平均值,应多测几组U、I数值,然后采用U-I图象法求出电阻

(4)滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求.

4.误差分析

(1)测量误差:测量金属丝的直径、长度以及电流、电压时出现读数误差.

(2)由于采用电流表外接法,电压表的分流,造成电阻测量值偏小(若误用内接法,则电流表分压影响更大)

(3)通电电流太大,或时间太长,致使金属丝发热,电阻率随之变化.

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