电阻率测量报告

. . . .

莆田南日岛风电场三期工程施工图阶段土壤电阻率测量报告

福建永福工程顾问有限公司

发证机关：福建省建设厅

证书等级：乙级证书编号：130903-ky

二00九年一月·

批准：审核：校核：编写：

目录

1、前言

2、仪器接线示意图

3、原理及操作

4、测量结果分析

5、结论

1、前言

根据公司勘察任务安排及工程勘察联系书的要求，莆田南日岛风电厂三期工程施工图阶段土壤电阻率测量工作于2008年10月2日至2008年10月24日期间进行。

南日岛风电厂前两期共投产19台风机，本期计划建设57台风机，总装机容量48.45MW，110kV升压站一座。

本次测量工作采用DZD-6A多功能直流电法仪测量，测量原理采用等极距四极对称法，极距分别为a=5、10、20、60、100m，大部分风机为测量至100m极距，局部因测量场地限制仅测量至40m 或60m极距。

本次测量工作布线按每风机一条测线，升压站按常规220kV变电站布线方式，四周四条线，对角两条线，共六条测线。本期总共完成测线63条。

本次测量遵循《电力工程物探技术规定》（DL/T5159-2002）。

2、仪器接线示意图

仪器接线示意图

3、原理及操作

等极距四极对称法，又称温纳装置，其做法是沿测线上的测点，分别打入电极，并用导线连接供电回路AB 和测量回路MN ，通过对AB 电极供电，使位于其中间的大地产生电场，测量MN 处产生的电位差及电流，通过以下公式计算出其电阻率。

测量原理示意图

I U K MN a ?=ρ ①

a ρ——MN 间的等效土壤电阻率；

MN U ?——MN 间的电位差；

I ——MN 间的电流；

K ——装置系数，对称四极法中a 2MN AN AM K ππ=?=

DZD-6A 直流电法仪存在内在计算系统，测量前仅需输入极距a 后，则可直接测出结果。

由此测出各风机附近及升压站位置电阻率，测量位置见附图1~附图3，测量结果见附表1。

4、测量结果分析

根据附表测量结果可知，场地内电阻率随地貌及地层的不同而变化，8#风机位于基岩出露的山头，故其电阻率较大，其他除11#、49#等基岩埋深较浅的地方电阻率稍大外，其余滩涂平原地貌的电阻率均很小，这是因为场地位于海滩滩涂地貌，地层中盐类含量高，地下水埋深较浅，故导电性能良好，电阻率低。

本次测量结果可供风机及升压站接地装置设计使用。

5、结论

1. 测量结果可供施工图设计阶段接地装置设计使用。

高中物理测定金属的电阻率实验检测题

高中物理测定金属的电阻率实验检测题 1．(2019·天津高考)现测定长金属丝的电阻率。 (1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm 。 (2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω，在方框中画出实验电路图，并标明器材代号。 电源E (电动势10 V ，内阻约为10 Ω) 电流表A 1(量程0～250 mA ，内阻R 1＝5 Ω) 电流表A 2(量程0～300 mA ，内阻约为5 Ω) 滑动变阻器R (最大阻值10 Ω，额定电流2 A) 开关S 及导线若干 (3)11A 2的读数为I 2，则这段金属丝电阻的计算式R x ＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。 解析：(1)d ＝20.0×0.01 mm ＝0.200 mm 。 (2)本题中测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A 1充当电压表；由于A 1的内阻已知，因此A 2应采用外接法；由于电流表A 1的额定电压U A1＝I m R 1＝1.25 V ，比电源电动势小得多(或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多)，故电路采用分压式接法，电路图如图所示。 (3)当电流表A 1、A 2读数分别为I 1、I 2时，通过R x 的电流为I ＝I 2－I 1，R x 两端电压U ＝I 1R 1，故R x ＝U I ＝ I 1R 1 I 2－I 1 ，不考虑读数误差，从设计原理看测量值等于真实值。 答案：(1)0.200(0.196～0.204均可) (2)见解析图 (3) I 1R 1 I 2－I 1 相等 2．(2019·江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下： (1)螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A ”“B ”或“C ”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。

实验 测定金属的电阻率

实验八 测定金属的电阻率 1.实验原理(如图1所示) 由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ，因此，只要测出金属丝的长度l 、横截面积S 和金属丝的电阻R ，即可求出金属丝的电阻率ρ. 图1 2.实验器材 被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺. 3.实验步骤 (1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d . (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路. (3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l . (4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置. (5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，填入记录表格内. (6)将测得的R x 、l 、d 值，代入公式R ＝ρl S 和S ＝πd 2 4 中，计算出金属丝的电阻率. 1.数据处理 (1)在求R x 的平均值时可用两种方法 ①用R x ＝U I 分别算出各次的数值，再取平均值.

②用U －I 图线的斜率求出. (2)计算电阻率 将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI . 2.误差分析 (1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一. (2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小. (3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差. (4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差. 3.注意事项 (1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法. (2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端. (3)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值. (4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值. (5)闭合开关S 之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置. (6)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流强度I 不宜过大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大. (7)若采用图象法求R 的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑. 命题点一 教材原型实验 例1 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm. (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图2所示，其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值). 图2

《测量金属丝的电阻率》的实验报告

《测量金属丝的电阻率》实验报告 徐闻一中：麦昌壮 一、实验目的 1.学会使用伏安法测量电阻。 2.测定金属导体的电阻率。 3.掌握滑动变阻器的两种使用方法和螺旋测微器的正确读数。 二、实验原理 设金属导线长度为l ，导线直径为d ，电阻率为ρ，则： 由S l ρ R =，得： l R d l RS 42?==πρ。 三、实验器材 已知长度为50cm 的被测金属丝一根，螺旋测微器一把，电压表、电流表各一个，电源一个，开关一个，滑动变阻器一只，导线若干。 四、实验电路 五、实验步骤 1.用螺旋测微器测三次导线的直径d ，取其平均值。

2.按照实验电路连接好电器元件。 3.移动滑动变阻器的滑片，改变电阻值。 4.观察电流表和电压表，记下三组不同的电压U和电流I的值。 5.根据公式计算出电阻率ρ的值。 六、实验数据 d/m U/V I/A R/Ωρ/Ω·m 第一次测量 2.80×10-4 5.00×10-17.8×10-2 6.41 1.97×10-7第二次测量 2.78×10-48.00×10-1 1.18×10-1 6.78 2.06×10-7第三次测量 2.82×10-4 1.00 1.46×10-1 6.84 2.18×10-7 七、实验结果 ρ平均=(1.97+2.06+2.18)÷3×10-7Ω·m=2.07×10-7Ω·m 八、实验结论 金属丝的电阻率是2.07×10-7Ω·m。

九、【注意事项】 1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电访必须采用电流表外接法 2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待洲金属导线的两端 3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度．测量时应将导线拉直． 4．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置 5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度正的值不宜过大（电流表用0～0．6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大． 6.求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U／I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像（U－I图线）的斜率来求出．若采用图像法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑． 十、误差分析 1.测金属丝直径时会出现误差，通过变换不同的位置和角度测量，然后再求平均值方法，达到减小误差的目的； 2.测金属丝长度时出现的误差，一定要注意到测量的是连入电路中的电阻丝的长度； 3.电压表、电流表读数时会出现偶然误差； 4.不论是内接法还是外接法，电压表、电流表内阻对测量结果都会产生影响；本实验中，由于金属丝的电阻不太大，应采用电流表外接法测电阻； 5.电流过大，通电时间过长，会使电阻丝发热导致电阻发生变化，产生误差

测量金属丝的电阻率的实验报告

测量金属丝的电阻率的 实验报告 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

《测量金属丝的电阻率》实验报告 徐闻一中：麦昌壮 一、实验目的 1.学会使用伏安法测量电阻。 2.测定金属导体的电阻率。 3.掌握滑动变阻器的两种使用方法和螺旋测微器的正确读数。 二、实验原理 设金属导线长度为l ，导线直径为d ，电阻率为ρ，则： 由S l ρR =，得： l R d l RS 42?==πρ。 三、实验器材 已知长度为50cm 的被测金属丝一根，螺旋测微器一把，电压表、电流表各一个，电源一个，开关一个，滑动变阻器一只，导线若干。 四、实验电路 五、实验步骤 1.用螺旋测微器测三次导线的直径d ，取其平均值。 2.按照实验电路连接好电器元件。 3.移动滑动变阻器的滑片，改变电阻值。 4.观察电流表和电压表，记下三组不同的电压U 和电流I 的值。 5.根据公式计算出电阻率ρ的值。 六、实验数据

七、实验结果 ρ平均=(1.97+2.06+2.18)÷3×10-7Ω·m=2.07×10-7Ω·m 八、实验结论 金属丝的电阻率是2.07×10-7Ω·m。 九、【注意事项】 1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电访必须采用电流表外接法 2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待洲金属导线的两端 3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度．测量时应将导线拉直． 4．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置 5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度正的值不宜过大（电流表用0～0．6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．

测量金属丝的电阻率实验报告单

＂测量金属丝的电阻率＂实验报告单 班级________________姓名________________实验时间______________ 一、实验目的 1.学会使用伏安法测量电阻。 2.测定金属导体的电阻率。 3.掌握滑动变阻器的使用方法和螺旋测微器的正确读数。 二、实验器材 长度为cm的被测金属丝一根，螺旋测微器一把，电压表、电流表各一个，电源一个，开关一个，滑动变阻器一只，导线若干。 三、实验电路图 四、实验步骤 1.用螺旋测微器在接入电路部分的被测金属导线上的三个不同位置各测量一次导线的直径，结果记 录在表格内，求出其平均值d. 2.按原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路. 3.用毫米刻度尺测量接入电路中的金属导线的有效长度，反复测量3次，结果记录表格内，求出其 平均值l. 4.用伏安法测金属导线的电阻R。用平均值法或图像法处理获得的电压U、电流I，求电阻R。 5.将测得的电压U、电流I、有效长度l、直径d，代入电阻定律公式中，推导出金属导线的电阻率 ρ= 6.拆去实验电路，整理好实验器材. ＂测量金属丝的电阻率＂数据记录表

1. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝阻值约为4Ω。 （1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径d 。其中一次测量结果如右 图所示，图中读数为d =mm 。 （2）为了测量电阻丝的电阻R ，除了导线和开关外， 还有以下一些器材可供选择： 电压表V ，量程3V ，内阻约3k Ω 电流表A 1，量程0.6A ，内阻约0.2Ω 电流表A 2，量程100μA ，内阻约2000Ω 滑动变阻器R 1，0～1750Ω，额定电流0.3A 滑动变阻器R 2，0～50Ω，额定电流1A 电源E 1（电动势为1.5 V ，内阻约为0.5Ω） 电源E 2（电动势为3V ，内阻约为1.2Ω） 为了调节方便，测量准确，实验中应选用 电流表________，滑动变阻器_________， 电源___________。（填器材的符号） （3）请在右边的方框图中画出测量电阻丝的电阻应采 用的电路图，并在图中标明所选器材的符号。 （4）请根据电路图，在右图所给的实物图中画出连线。 （5）用测量量表示计算材料电阻率的公式 是ρ =（已用刻度尺测量出接入电路中的金属导线的有效长度为l ）。 补充练习1： 补充练习2： ⑴_________mm ⑵ _________mm （3） _________mm （4） _________mm 35 40 45 30 25 S V ＋ － ＋ － A

实验测定金属的电阻率

实验八 测定金属的电阻率 1.实验原理(如图1所示) 由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ，因此，只要测出金属丝的长度l 、横截面积S 和金属丝的电阻R ，即可求 出金属丝的电阻率ρ. 图1 2.实验器材 被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺. 3.实验步骤 (1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d . (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路. (3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l . (4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置. (5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，填入记录表格内. (6)将测得的R x 、l 、d 值，代入公式R ＝ρl S 和S ＝πd 2 4 中，计算出金属丝的电阻率. 1.数据处理 (1)在求R x 的平均值时可用两种方法 ①用R x ＝U I 分别算出各次的数值，再取平均值.

②用U －I 图线的斜率求出. (2)计算电阻率 将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI . 2.误差分析 (1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一. (2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小. (3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差. (4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差. 3.注意事项 (1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法. (2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端. (3)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值. (4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值. (5)闭合开关S 之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置. (6)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流强度I 不宜过大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大. (7)若采用图象法求R 的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑. 命题点一 教材原型实验 例1 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm. (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图2所示，其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值). 图2

高考实验专题：测量导体的电阻率---解析版

测导体的电阻率---解析版 1.（2017辽宁重点中学协作体5月模拟）某同学用图甲所示电路测量一段金属丝的电阻率，待测金属丝粗细均匀，阻值约为100Ω。备选器材如下： A．量程为5mA、内阻r1=50Ω的电流表 B．量程为0.6A、内阻r2=0.2Ω的电流表 C．量程为6V、内阻r3约为15kΩ的电压表 D．最大阻值为15Ω、最大允许电流为2A的滑动变阻器 E．定值电阻R1=5Ω F．定值电阻R2=500Ω G．电动势E=6V、内阻很小的直流电源 H．开关一个，导线若干 I．螺旋测微器，刻度尺 （1）该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径如图乙所示，则螺旋测微器的示数D= mm。 （2）为了能尽可能精确地测量该金属丝的电阻率，电流表应选用（填“A”或“B”），定值电阻应选用（填“E”或“F”）。 (3)电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝的电阻的表达式Rx= ；若用刻度尺测得待测电阻丝的长度为L，则其电阻率的表达式为ρ= （表达式中所用到的阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示） 【参考答案】（1）5.898（3分），（2）.A E（2分）， (3). () () 11 11 R U Ir I r R - + （2分）， () () 2 11 11 4 D R U Ir L I r R π- + （2分） 【名师解析】（1）根据螺旋测微器读数规则，金属丝直径D=5.5mm+0.398mm=5.898mm。 2．（12分）（2016安徽合肥一模）为了精密测量一金属丝的电阻率：

（1）（6分）如图甲所示，先用多用表×1Ω挡粗测其电阻为 Ω，然后用螺旋测微器测其直径为 mm ，游标卡尺测其长度为 cm 。 （2）（6分）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A ．电压表V(量程3V ，内阻约为15k Ω；量程l5V ，内阻约为75 k Ω) B ．电流表A(量程0.6A ，内阻约为1Ω；量程3A ，内阻约为0.2 Ω) C ．滑动变阻器R 1(0～5Ω，0.6 A) D ．滑动变阻器R 2(0～2000Ω，0.1 A) E ．1.5V 的干电池两节，内阻不计 F ．电阻箱 G ．开关S ，导线若干 为了测多组实验数据，则上述器材中的滑动变阻器应选用（填“R 1”或“R 2”） 。 请在虚线框内设计最合理的电路图并完成实物图乙的连线。 【参考答案】（1）（6分）8Ω（2分） 2.095mm （2分）5.015cm （2分） （2）（6分）R 1。 【命题意图】本题考查多用电表读数、螺旋测微器和游标卡尺读数、电阻率测量学生实验电路设计、实物图连接、器材选择等。 图甲

测导体电阻率实验

2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 测定金属的电阻率 2012-北京卷 21、（ 18分）在 测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路 咅B 分的长度约为 50cm 。 （1）用螺旋测微器测量金属丝直径， 其中某次测量结果如图 （该值接近多次测量的平均值） 解析：固定刻度读数为0,可动刻度读数为39.7,所测长度为 0.399）。 （2）用伏安法测金属丝的电阻 R x ,实验所用器材为： 电池组（电动势为 3V ，内阻约为1 Q ）, 电流表（内阻约为 0.1 Q ）, 电压表（内阻约为 3k Q ）, 滑动变阻器R （0~20Q ,额定电流为2A ） 开关，导线若干。某同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如 下： 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近 0开始调节，所以应该采用分压接法（甲） 。 （3）下图是测量 R X 的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器的一端，请根据上图所选的电路图， 补充完成下图中实物间的连线， 并使闭合开 关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。 图1 0+39.7 X 0.01=0.397mm.(0.395 由以上实验数据可知，他们测量 R x 是采用下图中的图 _________ （选填“甲”或“乙”） 解析：由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻 R x 约5 Q 。则有 R R A 0.1 50 , R V R x 3000 5 600比较R x 为小电阻应该采用外接法测量误差小。由（ 3 ）知是用伏安特性 1所示，其读数应为 m 甲 R x E 乙 V A

【高考冲刺】2020届高考物理实验专项练习(四)实验：测量电阻丝的电阻率

2020届高考物理实验专项练习（四）实验：测量电阻丝的电阻率【知识点精炼】 1、长度的测量及测量工具的选用：游标卡尺，螺旋测微器 2、金属丝电阻率的测量： （1）实验思路：电阻率 2 = 4 SR d R l l π ρ= （2）电路图： 3、误差分析： （1）金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一。 （2）采用伏安法测电阻丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻的测量值偏小。 （3）金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。 （4）由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。【练习题】 1、某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下： ①用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示，可知其长度为 mm； ②用螺旋测微器测量其直径如图2所示，可知其直径为 mm； ③多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1Ω、×10Ω、×100Ω。用×10Ω

挡测量此金属丝的电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到______________挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是______________。若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是_______Ω。 2、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下： 用20分度的游标卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为______mm； 2.用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为______mm； 3.该同学先用欧姆表粗测该圆柱体的阻值，选择欧姆档倍率“x100”后测得的阻值如图3表盘所示，测得的阻值约为______Ω， 4.导线的直径为d，长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则电阻率的表达式ρ______。 3、某同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率，实验操作如下： （1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，如图甲所示的示数为 ____________mm。 （2）用多用电表“1?"倍率的欧姆挡测量该电阻丝的阻值，如图乙所示的示数为_________Ω。

实验报告：测量电阻丝的电阻率

实验报告：测量电阻丝的电阻率 安徽省淮南第二中学高二（39）班第三组 2017年10月9日 一、实验目的： 1、掌握螺旋测微器的原理及读数方法。 2、会用伏安法测电阻的方法测定金属的电阻率。 二、实验器材：毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表（量程3V）、直流电流 表（量程0.6A）、滑动变阻器、学生电源（5V）、开关及导线、金属电阻丝。 三、实验原理： 把电阻丝连入如图的电路。用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据R=U I 计算金属丝的电阻R，用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度L,用螺旋测微器测量 金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面S，根据电阻定律计算出电阻率：ρ=RS L 。 四、实验步骤： ⑴测直径：用螺旋测微器在导线的3个不同位置上各测一次，取直径d的平均值。 ⑵测长度：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（即有效长度），反复测量3次，求出L的平均值。 ⑶连电路：按照如图所示的电路图用导线将器材连接好，并把滑动变阻器调至 最左端。 ⑷测电阻：电路经检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表电压表的示数I和U的值，记录在表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值。 ⑸算电阻率：将测得的R、L、d的值带入电阻率计算公式ρ=RS L = Rd 2 4L 中，计算出 金属丝的电阻率，或利用U-I图线的斜率求出电阻R，带入ρ=RS L 计算电阻率。 ⑹整理：拆去实验线路，整理好实验器材。 五、数据测定：见表

由图一知，电阻丝的电阻为5.0Ω。所以该电阻丝的电阻率为 ρ= Rd 2 4L =1.94×10-5 Ω·m 七、误差分析 1、测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，R测＜R真， 由R= L S ρ可知ρ测＜ρ真。 2、通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差。 3、电源内阻增大，带来误差。 八、注意事项 1、金属丝的长度应该是连入电路之后再测量，测量的是接入电路部分的长度，并且要在拉直之后测量。 2、用螺旋测微器测直径时应选3个不同的部位测3次，再取平均值。 3、接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，从而造成误差。 4、要恰当选择电流表电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时应注意同时观察量表的读数，尽量使两表的指针偏转较大，以减小读数误差。 5、伏安法测电阻是这个实验的中心内容，测量时根据不同情况，不同实验器材对电流表分内接还是外界做出正确选择。

四探针法测电阻率实验原理资料

实验 四探针法测电阻率 1．实验目的： 学习用四探针法测量半导体材料的体电阻率和扩散薄层的电阻率及方块电阻。 2．实验内容 ① 硅单晶片电阻率的测量：选不同电阻率及不同厚度的大单晶圆片，改变条件（光照 与否），对测量结果进行比较。 ② 薄层电阻率的测量：对不同尺寸的单面扩散片和双面扩散片的薄层电阻率进行测 量。改变条件进行测量（与①相同），对结果进行比较。 3． 实验原理： 在半导体器件的研制和生产过程中常常要对半导体单晶材料的原始电阻率和经过扩散、外延等工艺处理后的薄层电阻进行测量。测量电阻率的方法很多，有两探针法，四探针法，单探针扩展电阻法，范德堡法等，我们这里介绍的是四探针法。因为这种方法简便可行，适于批量生产，所以目前得到了广泛应用。 所谓四探针法，就是用针间距约1毫米的四根金属探针同时压在被测样品的平整表面上如图1a 所示。利用恒流源给1、4两个探针通以小电流，然后在2、3两个探针上用高输入阻抗的静电计、电位差计、电子毫伏计或数字电压表测量电压，最后根据理论 公式计算出样品的电阻率［１］ I V C 23 =ρ 式中，C 为四探针的修正系数，单位为厘米，C 的大小取决于四探针的排列方法和针距，

探针的位置和间距确定以后，探针系数C 就是一个常数；V 23为2、3两探针之间的电压，单位为伏特；I 为通过样品的电流，单位为安培。 半导体材料的体电阻率和薄层电阻率的测量结果往往与式样的形状和尺寸密切相关，下面我们分两种情况来进行讨论。 ⑴ 半无限大样品情形 图1给出了四探针法测半无穷大样品电阻率的原理图，图中(a)为四探针测量电阻率的装置；(b)为半无穷大样品上探针电流的分布及等势面图形；(c)和(d)分别为正方形排列及直线排列的四探针图形。因为四探针对半导体表面的接触均为点接触，所以，对图１（b ）所示的半无穷大样品，电流I 是以探针尖为圆心呈径向放射状流入体内的。因而电流在体内所形成的等位面为图中虚线所示的半球面。于是，样品电阻率为ρ，半径为r ，间距为dr 的两个半球等位面间的电阻为 dr r dR 2 2πρ = ， 它们之间的电位差为 dr r I IdR dV 2 2πρ= =。 考虑样品为半无限大，在r →∞处的电位为0，所以图１（a ）中流经探针１的电流I 在r 点形成的电位为 ()r I dr r I V r r πρπρ222 1== ? ∞ 。 流经探针１的电流在２、３两探针间形成的电位差为 ()??? ? ??-= 1312123112r r I V πρ； 流经探针４的电流与流经探针１的电流方向相反，所以流经探针４的电流I 在探针２、３之间引起的电位差为 ()??? ? ??--=4342423112r r I V πρ。 于是流经探针１、４之间的电流在探针２、３之间形成的电位差为 ??? ? ??+--= 434213122311112r r r r I V πρ。 由此可得样品的电阻率为 ()1111121 434213 1223-???? ??+--=r r r r I V πρ 上式就是四探针法测半无限大样品电阻率的普遍公式。 在采用四探针测量电阻率时通常使用图１（c ）的正方形结构（简称方形结构）和图１（d ）的等间距直线形结构，假设方形四探针和直线四探针的探针间距均为S ， 则对于直线四探针有 S r r S r r 2, 42134312==== ()2223 I V S ? =∴πρ 对于方形四探针有 S r r S r r 2,42134312==== () 322223 I V S ? -=∴ πρ

实验6测定金属的电阻率

实验六、测定金属的电阻率 一、实验目的： 学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。 二、实验原理： 用刻度尺测一段金属导线的长度L ，用螺旋测微器测导线的直径d ，用伏安法测导线的电阻R ，根据电阻定律，金属的电阻率ρ=RS/L=πd 2R/4L 三、实验器材： ①金属丝②千分尺③安培表④伏特表⑤（3伏）电源⑥（20Ω）滑动变阻器⑦电键一个⑧导线几根 【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径0.4毫米左右，电阻5~10欧之间为宜，在此前提下，电源选3伏直流电源，安培表选0 0.6安量程，伏特表选0 3伏档，滑动变阻器选0 20欧。 四、实验步骤 （1）用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D 求出其横截面积S=πD 2/4. （2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L ，测三次，求出平均值L 。 （3）根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图 按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。 点拨：为避免接线交叉和正负极性接错，接线顺序应遵循： 电源正极→电键（断开状态）→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极，最后将伏特表并接在待测电路的两端，即先接干路，后接支路。 （4）检查线路无误后闭合电键，调节滑动变阻器读出几组I 、U 值，分别计算电阻R 再求平均值，设计表格把多次测量的D 、L 、U 、I 记下来。 【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在1.00A 以下，本实验由于安培表量程0~0.60A ，每次通电时间应尽量短（以能读取电表数据为准），读数完毕立即断开电键S ，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。 计算时，务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U 和电流I 的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差。 五、实验记录 图1

测导体电阻率实验

35 图1 40 45 V A U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 V A R x R 甲 S E r 乙 V A R x R E r S 测定金属的电阻率 2012-北京卷 21、（18分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm 。 （1）用螺旋测微器测量金属丝直径，其中某次测量结果如图1所示，其读数应为 m （该值接近多次测量的平均值） 解析：固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0+39.7×0.01=0.397mm.(0.395～0.399)。 （2）用伏安法测金属丝的电阻R X ，实验所用器材为： 电池组（电动势为3V ，内阻约为1Ω）， 电流表（内阻约为0.1Ω）， 电压表（内阻约为3kΩ）， 滑动变阻器R （0~20Ω，额定电流为2A ） 开关，导线若干。某同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 由以上实验数据可知，他们测量R X 是采用下图中的图 （选填“甲”或“乙”） 解析：由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻R x 约5Ω。则有 501 .05==A x R R ，6005 3000==x V R R 比较R x 为小电阻应该采用外接法测量误差小。由（3）知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0开始调节，所以应该采用分压接法（甲）。 （3）下图是测量R X 的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端，请根据上图所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。 次数 1 2 3 4 5 6 7 U /V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I /A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520

实验八测量金属的电阻率

实验八测量金属的电阻率 主干梳理对点激活 1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。2．学会使用螺旋测微器测量金属丝直径。 3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。 由R＝ρS l得ρ＝R l S，因此，只要测出金属丝的长度l 、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。实验电路图和实物连线图分别如图甲、乙所示。 毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表和直流电压表、滑动变阻器（阻值范围0～50 Ω、）电池组、开关、被测金属丝、导线若干。 1．求金属丝横截面积S：在准备好的金属丝上三个不同位置用螺旋测微器各测一次直径，求出其平均值d。 2．按照电路图连好电路。 3．测量金属丝有效长度l：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（即有效长度），反复测量三次，求出平均值l 。 4．求金属丝的电阻R x：把滑动变阻器调到接入电路中的阻值最大的位置，检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流值和电压值记录在表格中，断开开关S，求出金属丝电阻R x 的平均值。

5．整理仪器。 6．将测得的R x、l、d 值，代入公式S＝4d和ρ＝R l S中，计算出金属丝的电阻率。 1．求R x的两种方法 (1)用R x＝U I算出各次的数值，再取平均值。 (2)用U-I 图线的斜率求出。 S 2．计算电阻率：将记录的数据R x、l、d 的值，代入电阻率计算公式ρ＝R x l＝πd2 Rx4l。 1．金属丝直径、长度的测量及电流表、电压表读数带来的偶然误差。 2．电路中因为电流表外接，所以R 测＜R 真，由R＝ρS l，知ρ测＜ρ真。3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差。 1．为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，测量应该在金属丝连入电路之后在拉直的情况下进行，测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度。 2．本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法。 3．开关S 闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大。 4．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大。 5．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、滑动变阻器、待测金属丝、电流表连成干路，然后再把电压表并联在待

测导体电阻率实验

测导体电阻率实验

35 图 1 40 45 测定金属的电阻率 2012-北京卷 21、（18分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm 。 （1）用螺旋测微器测量金属丝直径，其中某次测量结果如图1所示，其读数应为 m （该值接近多次测量的平均值） 解析：固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0+39.7×0.01=0.397mm.(0.395～0.399)。 （2）用伏安法测金属丝的电阻R X ，实验所用器材为： 电池组（电动势为3V ，内阻约为1Ω）， 电流表（内阻约为0.1Ω）， 电压表（内阻约为3k Ω）， 滑

U/ 2.5 V A R x R 甲 S E r 乙 V A R x R E r S 动变阻器R （0~20Ω，额定电流为2A ） 开关，导线若干。某同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 由以上实验数据可知，他们测量R X 是采用下图 中的图 （选填“甲”或“乙”） 解析：由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电 阻R x 约5Ω。则有501.05 == A x R R ，6005 3000 == x V R R 比较R x 为小电阻应该采用外接法测量误差小。由（3）知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0开始调节，所以应该采用分压接法（甲）。 （3）下图是测量R X 的实验器材实物图，图中已 次数 1 2 3 4 5 6 7 U /V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I /A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520

测金属电阻率实验报告

学生实验二：测定金属的电阻率 学生姓名：小组成员： 1、实验目的： (1)理解伏安法测电阻的原理及如何减小误差． (2)测定金属的电阻率． 2、实验原理： 由电阻定律R=可知，金属的电阻率为ρ= ，因此，测出金属导线的长度l、横截面积S和导线的电阻R，便可求出制成导线的金属的电阻率ρ． 3、实验器材 ，，待测金属丝，，，，干电池(2节)，开关，导线若干．． 4、实验步骤 (1)用螺旋测微器在金属丝上的三个位置上各测直径一次，求出直径d的平均值． (2)用米尺（最小刻度为毫米）测量的金属丝的长度L(以保证其测量长度为有效长度)，共测三次，再求出平均值． (3)依照图1 所示的实验线路图，用导线把器材连好(图中的R x表示待测金属丝)，并把滑动变阻器的滑键置于正确的位置． (4)电路经检查无误后合上开关S，调节变阻器，记录几组合适的U、I值． (5)断开开关，拆除导线，整理好器材． 5、数据处理 (1)将各测量值记入相应有表格： ①电阻丝的长度 ②电阻丝的直径与横截面积 ③电阻的测量(R= U) (2)计算电阻率公式(用所测量的物理量表示)：ρ= 。 (3)计算金属导体的电阻R，可以直接利用公式R= I U，算出对应的各组U、I的值所求出的R，最后求R的平均值．也可以用第二种方法，图像法求电阻的平均值，建立U一I坐标，把所测量的数据描点，画出U一I曲线，U一I曲线的斜率，就是金属丝的电阻平均值，（ 4）将测得R、L、d的值，代入电阻率计算公式，计算出金属导线的电阻率. （5）拆去实验线路，整理好实验器材. 6、注意事项 （1）本实验中被测金属导线的电阻较小，因此，实验电路必须采用电流表的法. （2）测量导线的直径时，应在不同的部位，不同的方向测量几次，取平均值. （3）测量导线的长度时，应将导线拉直，测量的长度 （4）用伏安法测电阻时，电流不宜太大，通电时间不宜太长。当我们要测量时才合上开关，测量后即断开开关. （5）闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在的位置. （6）为准确求出R平均值，可采用I-U图象法求电阻. 7、误差分析 (1)测金属丝直径时会出现误差，通过变换不同的位置和角度测量，然后再求平均值方法，达到减小误差的目的； (2)测金属丝长度时出现的误差，一定要注意到测量的是连入电路中的电阻丝的长度； (3)电压表、电流表读数时会出现偶然误差； (4)不论是内接法还是外接法，电压表、电流表内阻对测量结果都会产生影响；本实验中，由于金属丝的电阻不太大，应采用电流表外接法测电阻； (5)电流过大，通电时间过长，会使电阻丝发热导致电阻发生变化，产生误差；

电阻测量的设计实验报告

电阻测量的设计实验报 告 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022

佛山科学技术学院 实 验 报 告 课程名称 实验项目 专业班级 姓 名 学 号 指导教师 成 绩 日 期 年 月 日 【实验目的】 1．掌握减小伏安法测量电阻的方法误差和仪表误差的方法； 2．根据测量不确定度的要求，合理选择电压表和电流表的参数； 3．根据给定实验仪器合理设计变形电桥电路（或电压补偿测量电路）测量电阻。 【实验仪器】 直流稳压电源、伏特表、毫安表、被测电阻、滑线变阻器（或电位器）2个、电阻箱2只、开关式保护电阻、开关。 【实验原理】 1．方法误差 根据欧姆定律，测出电阻R x 两端的电压U ，同时测出流过电阻R x 的电流 I ，则待测电阻值为 I U R x = 测 （24-1） 通常伏安法测电阻有两种接线方式：电流表内接法和电流表外接法。由于电表内阻的存在，这两种方法都存在方法误差。 在内接法测量电路中（如图24-1所示），电流表的读数I 为通过电阻R x 的电流I x ，但电压表的读数U 并不是电阻R x 的两端电压U x ，而 是U=U x +U A ，所以实验中测得的待测电阻阻值为 A x A x x R R I R R I I U R +=+== )(内 式中R A 是电流表的内阻。它给测量带来的相对误差为 x A x x R R R R R E = -=内内 （24-2） 内接法测量待测电阻阻值的修正公式 A x R I U R -= 。 （24-3） 图24-1 内

在外接法测量电路中（如图24-2所示），电压表的读数U 等于电阻R x 的两端电压U x ，但电流表的读数I 并不是流过R x 的电流I x ，而 是I=I x +I V ，所以实验中测得的待测电阻阻值为 V x V x V x x R R R R R U R U U I U R += +== 外 式中R V 是电压表的内阻。它给测量带来的相对误差为 x V x x x R R R R R R E +-=-=外外 （24-4） 外接法测量待测电阻阻值的修正公式 U IR UR R R R R R V V V V x -=-=外外 （24-5） 比较 内E 、外E 的大小，可以得：当V A R R R x > ，采用内接法测量电阻，会使 外 内E E <；当V A R R R x < ，采用外接法测量电阻，会使外 内E E >；当V A x R R R ≈时，则采用内接法和外接法测量电阻都可以。其中电流表的内阻R A 、电压表的内阻R V 由实验室给出。 2．仪器误差 电压表和电流表的最大允许误差由它们的准确度等级、量程决定。若电压表、电流表的准确度等级分别是a U 和a I ，则 电压表的最大允许误差 △U =a U % ·U m （24-6） 电流表的最大允许误差 △I =a I % ·I m （24-7） 式中U m 是电压表的量程，I m 是电流表的量程。 电压测量值的B 类不确定度为u U =△U / 3=a U %·U m /3 电流测量值的B 类不确定度为 u I =△I / 3=a I %·I m /3 考虑仪器系统误差时，它们的相对不确定度分别是 U U a U u m U B U 3?=??? ??% （24-8） I I a I u m I B I 3?=??? ??% （24-9） 由伏安法测电阻式（24-1），可得 图24-2 外