高中物理实验设计_金属电阻率的测量

高中物理实验设计

测定金属的电阻率

摘要 由电阻定律R L可得 ，则只要测出金属导线长度L，横截面积S由导线直径d算出，再用伏安法测出金属丝的电阻R，就可以算出导线的电阻率 .

关键词

金属的电阻率 电阻定律 伏安法测电阻

正文 根据新课标对高中生动手能力的要求以及对学生创新意识的培养，让学生从常见的实验以及已有的理论知识出发，测量一些常见的物质特性系数，本文就电阻率这一系数的测量进行了方案设计，以达到相应的教学目的，以及使学生学会用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率、练习使用螺旋测微器。具体内容见下文。

首先，本实验的原理是，根据电阻定律R L （1） 可得 ， （2） 则只要测出金属导线长度L和导线直径d，算出横截面积S（由导线直径d算出），再用伏安法测出金属丝的电阻R，就可以算出导线的电阻率 。

由此得到实验原理图如右图示：

根据实验原理图可以用到的仪器有:待测金属电阻丝、学

生电源（4V）、安培表（0-0.6A）、伏特表（0-3V）、滑动变阻

器（50Ω）、刻度尺、螺旋测微器、导线若干和电键等。

本实验的关键就是要清楚伏安法测电阻的原理，因此在

实验设计过程可引导学生从安全可行、测量精确、操作方便等方面考虑，进行电路选择和仪器的选择，帮助学生提高对实际问题进行分析的能力。

由于实验中用的电阻丝电阻较小，所以本实验采用安培表外接法。这一点可

以让同学讨论，也可以给电路让学生选择。实验中为减小偶然误差，应测量多次取平均值，实验中用滑动变阻器改变导线中的电流和两端的电压。可引导学生讨论滑动变阻器两种接法的特点（滑动变阻器量程选用50Ω）。由于金属的电阻率与温度有关，本实验为防止电阻丝的温度升高，实验中电流不宜过大，所以安培