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1、1.實驗目的(1)學會使用各種常用電學儀器，會正確讀數(shù).(2)學會使用螺旋測微器并掌握正確讀數(shù)方法.(3)學會用伏安法測量電阻的阻值，測定出金屬的電阻率.(4)學會選擇滑動變阻器的連接方式(分壓、限流). 2.實驗原理 用毫米刻度尺測一段金屬絲導線的長度L，用螺旋測微器測導線的直徑d，用伏安法測導線的電阻R，由 ，得 3.實驗器材 待測金屬絲、米尺、螺旋測微器、電壓表、電流表、直流電源、開關、滑動變阻器和導線若干.LRS 24RSd RLL 4.實驗步驟 (1)用螺旋測微器在導線的三個不同位置上各測一次，取直徑d的平均值. (2)將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直，用毫米刻度尺測量接入電路的金

2、屬絲長度(即有效長度)，反復測量三次，求出平均值L. (3)選擇恰當?shù)钠鞑?，依照圖中所示的電路圖用導線把器材連好，并把滑動變阻器的阻值調至最大. (4)電路經檢查無誤后，閉合開關S，改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入記錄表格內，斷開開關S，求出電阻R的平均值. (5)將測得R、L、d的值，代入電阻率計算公式 中，計算出金屬絲的電阻率. (6)整理好實驗器材，實驗結束.24RSd RLL 5.注意事項 (1)本實驗中待測金屬導線的電阻值較小，為了減小實驗的系統(tǒng)誤差，必須采用電流表外接法； (2)測量待測金屬導線的有效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個

3、端點之間的長度，即電壓表兩并入點間的部分待測導線長度，測量時應將導線拉直； (3)閉合開關S之前，一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置； (4)在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流的值不宜過大(電流表用00.6A量程)，通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度過高，造成其電阻率在實驗過程中增大. 6.測量電路的選擇 (1)測量電路電流表“內接法”與“外接法”比較電流電流表表原理圖原理圖測量值與真實測量值與真實值關系值關系測量結果測量結果內內接接法法U測測=UA+Ux真真Ux真真I測測=Ix真真外外接接法法U測測=Ux真真I測測=IV+Ix真真Ix真真AxURRRI真真測測測測測測(

4、)xxRRRR真真串串真真或或測測VxxR RURIRVR 真真真真測測測測測測()xxRRRR真真并并真真或或測測 (2)電流表內接法與外接法的選擇方法 臨界值判斷法 由誤差分析知電阻的臨界值為：R臨=，當Rx時用內接；當Rx 時用外接.AVR RAVR RAVR R 測試判斷法 當Rx、RA、RV大約值都不清楚就用測試判斷法.如圖所示，將單刀雙擲開關S分別接觸a點和b點，若看到安培表示數(shù)變化比伏特表示數(shù)變化大，則說明伏特表分流影響較大，應該選內接法；若伏特表示數(shù)變化比安培表示數(shù)變化大，則說明安培表分壓影響較大，應該選外接法. 7.供電電路的選擇 (1)限流式和分壓式的比較(假設內阻r=0)

5、兩種接法電路兩種接法電路圖圖滑動電阻使滑動電阻使用特點用特點負載負載Rx上電壓上電壓調節(jié)范圍調節(jié)范圍負載負載Rx上電流上電流調節(jié)范圍調節(jié)范圍限限流流式式只 使 用只 使 用 a P段段.Pb段無段無電流通過電流通過分分壓壓式式aP段和段和Pb段段均有電流通均有電流通過過0UxE0 xxR ERR xUE 0 xxEIRR xER 0 xxEIR (2)限流式和分壓式的選擇 如果滑動變阻器的額定電流夠用，在下列三種情況下必須采用分壓接法： a.用電器的電壓或電流要求從零開始連續(xù)可調. b.要求用電器的電壓或電流變化范圍大，但滑動變阻器的阻值小. c.采用限流接法時限制不住電表超量程，用電器超額定

6、值. 若Rx比R0小得多，則選擇限流；若Rx與R0接近，則分壓、限流都可以；若Rx比R0大得多，則選擇分壓. 主題(1)螺旋測微器的讀數(shù) 在“測定金屬的電阻率”的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖8-3-1所示，用米尺測量金屬絲的圖圖8-3-1 長度長度l=0.810m.金屬絲的電阻大約為金屬絲的電阻大約為4，先用伏安，先用伏安法測出金屬絲的電阻為法測出金屬絲的電阻為Rx=4.1，從圖中讀出金屬絲，從圖中讀出金屬絲的直徑為的直徑為mm，然后根據(jù)電阻定律計，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率為算出該金屬材料的電阻率為m. 0.1)10-6(0.5200.002)(1.1 螺

7、旋測微器的使用 金屬絲的直徑根據(jù)圖中可讀出(0.5200.002)mm 根據(jù)電阻定律，可得 =(1.10.1)10-6m 螺旋測微器是高考中常見的一種測量儀器.螺旋測微器的讀數(shù)是由固定刻度的讀數(shù)(大于0.5mm部分)+可動刻度的讀數(shù)(小于0.5mm部分)，讀數(shù)要有估算值.lRS 24d Rxl 主題(2)實驗器材和測量電路的選擇 有一個電阻Rx，其阻值大約是25k，可供選擇的器材是： 電流表A1(0100A，2k) 電流表A2(0500A，300) 電壓表V1(010V，100k) 電壓表V2(050V，500k) 直流穩(wěn)壓電源E(15V，1A) 滑動變阻器R(1k，1W) 電鍵K和若干根導線

8、. 為了測出Rx的電阻，試選擇適當?shù)钠鞑?，選取適當?shù)碾娐?，使測量盡可能準確，并畫出電路圖. 器材和電路的選擇 (1)若滑動變阻器用限流接法，電路中的最小電流為，超過兩表的量程，因此滑動變阻器必須用分壓式接法.若min15V577 A26kI 電壓表選電壓表選V2(50V)，則電源電壓，則電源電壓15V不足其量程不足其量程的的13，所以電壓表應選，所以電壓表應選V1(10V).由于用分壓式由于用分壓式接法時，電阻接法時，電阻Rx中的最大電流為中的最大電流為，所以電流表選，所以電流表選A2(500A).max10V25kI 400 A (2)安培表內接法和外接法的選擇：因為Rx=25kRA=300

9、，所以采用安培表內接法. 儀器選擇一般考慮三方面的因素：(1)安全因素：如通過電源、電阻、電流表、電壓表的電流不超過允許的額定電流；(2)誤差因素：如選用電表量程應考慮盡量減小測量值的相對誤差，電壓表、電流表在使用時，要用盡可能使指針接近滿刻度的量程，其指針應偏轉到滿刻度的23左右，即在量程符合要求的情況下選擇量程小的，則偏角變大；(3)便于操作：如選用滑動變阻器應考慮對外供電電壓的變化范圍既能滿足實驗要求，又便于調節(jié)，滑動變阻器調節(jié)時應用到大部分電阻線. 在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除待測電阻絲外，還有如下供選擇的實驗器材： A.直流電源：電動勢約4.5V，內阻很??； B.電流表A1：量程

10、00.6A，內阻0.125； C.電流表A2：量程03.0A，內阻0.025； D.電壓表V：量程04V，內阻3k； E.滑動變阻器R1：最大阻值10； F.滑動變阻器R2：最大阻值50； G.開關、導線等. (1)在可供選擇的器材中，應該選用的電流表是，應該選用的滑動變阻器是. (2)根據(jù)所選的器材，在如圖所示的方框中畫出實驗電路圖.R1A1主題(3)利用伏安法測電表的內阻實驗室中現(xiàn)有器材如實物圖8-3-2所示，有：電池的電動勢約10V，內阻約1；電流表A1，量程10A，內阻r1約為0.2；電流表A2，量程300mA，內阻r2約為5；電流表A3，量程250mA，內阻r3約為5；電阻箱R1，最

11、大阻值999.9，阻值最小改變量為0.1；滑動變阻器R2，最大阻值100；開關S，導線若干.圖圖8-3-2要求用圖8-3-3所示的電路測定圖中電流表A的內阻.圖圖8-3-3 (1)在所給的三個電流表中，可用哪幾個精確測出其內阻？ (2)在可測的電流表中任選一個作為測量對象，在實物圖上連成測量電路. (3)你要讀出的物理量是？ (1)由電路圖可知待測電流表A與電阻箱并聯(lián)后與接在主干電路上的電流表A連成一個閉合回路.設流過電流表A的電流為I，流過電阻箱R1的電流為I1，流過電流表A的電流為I，根據(jù)電流分配關系，得I=I+I1 對于電流表A和電阻箱R1并聯(lián)支路，設電阻箱此時電阻值為Rx，有IrA=I

12、1Rx 解得 AxIIrRI 式說明待測電流表A的內阻rA的測量精度取決于I、II和Rx的精度，顯然，如果用題給電路測電流表A1的內阻，充當A的電表只能是A2、A3了，而A2、A3的量程分別為300mA和250mA，當A2、A3滿偏時，干路電流最大分別為300mA和250mA，而電路中流過A1表的電流比300mA或250mA還小，由此可知電流表A1的指針偏轉角度很小，達不到題目要求，故(1)的答案為A2、A3. (2)若測r3，實物圖如下圖，由式可得r3=.亦可將A2與A3的位置互換.233xIIRI (3)A2、A3兩電流表的讀數(shù)I2、I3和電阻箱R1的阻值Rx. 這是一道全國高考實驗題，它

13、既是測定性實驗，也是電學基本儀器使用的實驗，它既考查了電流表、電阻箱、滑動變阻器的使用規(guī)則及實物連線方式，又考查了電流表讀數(shù)準確時指針偏轉的范圍應在刻度盤的區(qū)間里，同時還要求考生用題給電路精確測量出電流表的內阻.1323 有一電流表A，量程為1mA，內阻rg約為100.要求測量其內阻.可選用的器材有：電阻箱R0，最大阻值為99999.9；滑動變阻器甲，最大阻值為10k；圖圖8-3-4滑動變阻器乙，最大阻值為滑動變阻器乙，最大阻值為2k；電源；電源E1，電，電動勢約為動勢約為2V，內阻不計；電源，內阻不計；電源E2，電動勢約為，電動勢約為6V，內阻不計；開關，內阻不計；開關2個，導線若干個，導線若干.采用的測采用的測量電路圖如圖量電路圖如圖8-3-4所示，實驗步驟如下：所示，實驗步驟如下： a.斷開S1和S2，將R調到最大； b.合上S1，調節(jié)R使A滿偏； c.合上S2，調節(jié)R1使A半偏，此時可認為的A的內阻rg=R1.試問： (1)在上述可供選擇的器材中，可變電阻R1應該選；為了使測量盡量精確，可變電阻R應該選擇；電源E應該選擇. (2)認為內阻rg=R1，此結果與的rg真實值相比.(填“偏大”、“偏小”、“相等”)R0滑動變阻器甲滑動變阻器甲E2偏小偏小