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在高中物理实验中,“金属电阻率测定”是电学中的重要实验项目,这个实验具有较强的综合性,在进行金属电阻率测定实验过程中,我们必须准确把握实验重难点,深入了解实验过程,提高实验有效性。
一、实验原理要掌握
在进行“金属电阻率测定实验”时,很多同学出现实验器材准备不充分、实验过程混乱、实验结果误差大等问题,究其原因是对实验原理及实验流程掌握不到位。金属电阻率测定实验原理公式是ρ=Rsl=πD2R4l,因此便需要测出待测金属电阻丝长度l、电阻丝直径D、电阻R用伏安法测出,而在用伏安法测量电阻丝电阻时,需要用到电流表和电压表。在连接电流表时有两种方式,分别为电流表外接和内接两种。在实验过程中要结合待测电阻丝电阻大小来确定,若电阻较大,则通常选择电流表内接,反之电阻较小可选外接,目的在于能够最大程度上减小实验误差,保证实验结果精准度。
二、器材准备要齐全
在对“金属电阻率测定实验”装置示意图分析可以发现,该实验显性器材主要有电流表、电压表、电源、导线、开关、测定电阻丝、滑动变阻器,而隐性器材的准备便需要对整个实验原理和实验过程进行分析。在测定实验过程中,电阻R的计算公式为R=ρls,其中ρ为电阻率,由其本身性质决定,l为电阻长度,s为电阻横截面积,l可直接测量,因此需要准备毫米刻度尺。s则需要通过公式s=πD24,而金属丝直径测量便需要运用螺旋测微器。由此可见,虽然螺旋测微器和毫米刻度尺没有直接体现在实验示意图中,在通过对实验原理过程进行分析可得出这两件器材是实验中必不可少的仪器。所以,在进行“金属电阻率测定实验”中,我们应准确掌握实验原理,了解实验过程,分析可能用到的实验器材,确保准备齐全。
三、实验步骤要有序
我们在进行物理实验的过程中,最重要的便是实验步骤顺序,许多物理实验对步骤顺序要求较高,不能随意打乱顺序,否则可能会对最终实验结果造成影响,甚至一些实验步骤互相颠倒后可能会造成結果错误。在金属电阻率测定实验中,有些步骤可以颠倒,并且不会对测量结果产生影响,但是有些步骤若不按照顺序进行便会对实验结果产生重要影响,实验步骤的严密性是保证实验结果准确的关键。根据实验步骤可以看出,在进行实验前画实验示意图步骤、检查电压表电流表指针校零的步骤对整个实验结果不会产生影响,在具体操作中这两个步骤可以颠倒,最终所得到的数据不会因此降低准确性。在具体操作的三个步骤中,如果进行颠倒就会实对验结果产生重要的影响,因此不能颠倒。
四、数据处理要精准
在进行实验前先画出“金属电阻率测定”实验原理示意图,明确实验操作过程中各个步骤如何进行。再检查实验中所运用的仪器等是否存在问题,如电流表、电压表等有没有进行校零。用毫米刻度尺测量电阻丝长度,用螺旋测微器测量电阻丝直径,得准确结果,测量直径时应注意需要在电阻丝三个不同位置分别进行测量,得出结果后取三次平均值,以此来减小实验误差,提高直径测量结果准确性,而长度测量也应取三次平均值。然后再用导线依照画定的实验原理示意图将各个器材连接起来。这里要注意的是实验器材连接前应该先将滑动变阻器调到最大值,目的是为了避免通电后整个电路电阻过小,电流对器材或电源造成损坏。实验过程中还要注意检查电路有无问题,确保无误后闭合开关,滑动变阻器,并分别读出对应的电流值和电压值,将几组结果记录下来,最终结果也应取平均值。
作者单位:湖南省长沙市长郡中学15级7班
一、实验原理要掌握
在进行“金属电阻率测定实验”时,很多同学出现实验器材准备不充分、实验过程混乱、实验结果误差大等问题,究其原因是对实验原理及实验流程掌握不到位。金属电阻率测定实验原理公式是ρ=Rsl=πD2R4l,因此便需要测出待测金属电阻丝长度l、电阻丝直径D、电阻R用伏安法测出,而在用伏安法测量电阻丝电阻时,需要用到电流表和电压表。在连接电流表时有两种方式,分别为电流表外接和内接两种。在实验过程中要结合待测电阻丝电阻大小来确定,若电阻较大,则通常选择电流表内接,反之电阻较小可选外接,目的在于能够最大程度上减小实验误差,保证实验结果精准度。
二、器材准备要齐全
在对“金属电阻率测定实验”装置示意图分析可以发现,该实验显性器材主要有电流表、电压表、电源、导线、开关、测定电阻丝、滑动变阻器,而隐性器材的准备便需要对整个实验原理和实验过程进行分析。在测定实验过程中,电阻R的计算公式为R=ρls,其中ρ为电阻率,由其本身性质决定,l为电阻长度,s为电阻横截面积,l可直接测量,因此需要准备毫米刻度尺。s则需要通过公式s=πD24,而金属丝直径测量便需要运用螺旋测微器。由此可见,虽然螺旋测微器和毫米刻度尺没有直接体现在实验示意图中,在通过对实验原理过程进行分析可得出这两件器材是实验中必不可少的仪器。所以,在进行“金属电阻率测定实验”中,我们应准确掌握实验原理,了解实验过程,分析可能用到的实验器材,确保准备齐全。
三、实验步骤要有序
我们在进行物理实验的过程中,最重要的便是实验步骤顺序,许多物理实验对步骤顺序要求较高,不能随意打乱顺序,否则可能会对最终实验结果造成影响,甚至一些实验步骤互相颠倒后可能会造成結果错误。在金属电阻率测定实验中,有些步骤可以颠倒,并且不会对测量结果产生影响,但是有些步骤若不按照顺序进行便会对实验结果产生重要影响,实验步骤的严密性是保证实验结果准确的关键。根据实验步骤可以看出,在进行实验前画实验示意图步骤、检查电压表电流表指针校零的步骤对整个实验结果不会产生影响,在具体操作中这两个步骤可以颠倒,最终所得到的数据不会因此降低准确性。在具体操作的三个步骤中,如果进行颠倒就会实对验结果产生重要的影响,因此不能颠倒。
四、数据处理要精准
在进行实验前先画出“金属电阻率测定”实验原理示意图,明确实验操作过程中各个步骤如何进行。再检查实验中所运用的仪器等是否存在问题,如电流表、电压表等有没有进行校零。用毫米刻度尺测量电阻丝长度,用螺旋测微器测量电阻丝直径,得准确结果,测量直径时应注意需要在电阻丝三个不同位置分别进行测量,得出结果后取三次平均值,以此来减小实验误差,提高直径测量结果准确性,而长度测量也应取三次平均值。然后再用导线依照画定的实验原理示意图将各个器材连接起来。这里要注意的是实验器材连接前应该先将滑动变阻器调到最大值,目的是为了避免通电后整个电路电阻过小,电流对器材或电源造成损坏。实验过程中还要注意检查电路有无问题,确保无误后闭合开关,滑动变阻器,并分别读出对应的电流值和电压值,将几组结果记录下来,最终结果也应取平均值。
作者单位:湖南省长沙市长郡中学15级7班