实验二：测定金属的电阻率

实验二：测定金属的电阻率

螺旋测微器（千分尺）的读数：螺纹的螺距为0.5mm.即测微螺杆旋转一周时前进或者后退0.5mm.将螺旋分成50等份，每一份表示直线位移变化0.01mm,即螺旋测微器的分度值为0.01mm。

1. 实验原理

根据部分电路的欧姆定律：导体电阻R=

根据电阻定律：R=

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，用伏安测导线的电阻R，得= =

2实验器材：被测金属丝、螺旋测微计、刻度尺、电源、电压表、电流表、开关、导线若干

3.实验步骤

（1）用螺旋测微器在导线的三个不同位置各测一次，取直径d的平均值，然后计算出导线的横截面积S；

（2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L，反复测量三次，求平均值；

（3）按照图中所示的电路图用导线把器材连接好，并把滑动变阻器的阻值调至最大

（4）求出R，带入数据求解。

3.注意事项

（1）本实验中被测金属丝的电阻值较小，为了减小实验的误差，必须采用电流表外接法；

（2通电电流不宜过大（电流表量程选用0~0.6A），通电时间不宜过长，以免温度过高对金属阻值增大

（3）求R，可用平均值法，或者作U-I图像

【例题1】在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx（阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A）；

电压表：V（量程3 V，内阻约3 kΩ）；

电流表：A1（量程0.6 A，内阻约0.2 Ω）；

电流表：A2（量程3 A，内阻约0.05 Ω）；

电源：E1（电动势3 V，内阻不计）；

电源：E2（电动势12 V，内阻不计）；

滑动变阻器：R（最大阻值约20 Ω）；

螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。

①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如下图所示，读数为________mm。②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图。

解析：因为待测金属丝的额定电流为0.5 A，所以流经电流表的电流最大值是0.5 A，所以电流表选择A1。本实验滑动变阻器采用限流法，所以滑动变阻器与待测电阻丝串联，如果选择电动势为12 V的电源，电路中的最小电阻为Ω＝24Ω，滑动变阻器必须全部接入电路，不能得到多组数据，影响测量精度以电源选择E1。实验电路如下图所示。

【例题2】4．（20##年广东理综34-1）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如下图所示，长度为________cm，直径为________mm。

②按下图连接电路后，实验操作如下：（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最________处（填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；（b）将电阻箱R2的阻值调至最________（填“大”或“小”），S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；③由此可知，圆柱体的电阻为________Ω。

解析：①游标卡尺的读数=主尺上的读数＋游标上的读数，本题主尺上的读数是5cm，游标上的读数是1×0.1 mm=0.01cm，故游标卡尺的读数为5.01cm；螺旋测微器的读数=固定尺的读数＋可动尺的读数×0.01，即5mm＋31.5×0.01mm=5.315mm，最后一位是估计位，可以不同。②（a）将滑动变阻器R1的阻值调至最大，可以起到保护电流表及电源的作用；（b）将电阻箱RM2的阻值调至最大，目的也是为了保护电流表及电源；③本题的实验方法为替代法。由得，Rx=R2＝1280Ω。

第二篇：双臂电桥测低电阻

仿真物理实验

实验题目：____双臂电桥测低电阻实验

指导老师：___________符建华

专业班级：______应用物理学1202班

姓名：__________胡小兵 __

学号：________201221020217

完成时间：________20##—03—25

双臂电桥测低电阻实验报告

一、实验目的

1.了解测量低电阻的特殊性。

2.掌握双臂电桥的工作原理。

3.用双臂电桥测金属材料（铝.铜）的电阻率。

二、实验原理

我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R＝V／I测量电阻Rx，电路图如图 1 所示，

考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路图如图 2所示。

由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻R_i3和R_i4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计，此时按照欧姆定律R＝V／I得到的电阻是（Rx+ R_i1+ R_i2）。当待测电阻Rx小于1时，就不能忽略接触电阻R_i1和R_i2对测量的影响了。

因此，为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要将接线方式改成下图 3方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接，等效电路如图 4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D)，与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的，许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。

根据这个结论，就发展成双臂电桥，线路图和等效电路图5和图6所示。标准电阻Rn电流头接触电阻为R_in1、R _in2，待测电阻Rx的电流头接触电阻为R_ix1、R _ix2，都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为R_n1、R _n2，待测电阻Rx电压头接触电阻为R_x1、R_x2，连接到双臂电桥电压测量回路中，因为它们与较大电阻R₁、R ₂、R₃、R相串连，故其影响可忽略。