1. 实验目的：
(1)掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。
(2)会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率。
2. 实验原理：
把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据
计算金属丝的电阻Rx，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l， 使用螺旋测微器测量金属丝的直径，；根据电阻定律
，得出计算金属丝电阻率的公式
（金属丝的直径测量的另一种方法：利用缠绕法用毫米刻度尺测出n圈金属丝宽度，求出金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S）
3. 实验步骤：
(1)取一段新的金属丝紧密绕制在铅笔上，用毫米刻度尺测出它的宽度，除以圈数，求出金属丝的直径。或者用螺旋测微器直接测量。
(2)按如图所示的电路图连接实验电路。
(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。
(4)把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S。改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值。
(5)拆除实验电路，整理好实验器材
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、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测金属导线的两端。
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，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值。
4．测金属导线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，通过待测导线的电流强度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。
7．求R的平均值时可用两种方法：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)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。
4. 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。
【习题演练】
1.如图所示是用电压表V和电流表A测电阻的一种方法，Rx为待测电阻，如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响，则（ ）
A．电流表采用了外接法
B．电流表采用了内接法
C．Rx为大阻值电阻时应采用这种接法
D．Rx为小阻值电阻时应采用这种接法
【答案】AD
【解析】
本题考查了对在使用电压表，电流表过程中的存在的误差的分析；因为电表不是理想电表，在测量中会产生误差，分析误差的来源根据欧姆定律可得出测量值与真实值之间的关系．
本接法中电压表直接测量电阻的两端的电压，电流表接在电压表和电阻的外边，电流表采用了外接法，A正确，B错误，若待测电阻的阻值远小于电压表内阻，则电压表分流可以忽略，此时测量结果误差较小，所以本接法适合于测量小阻值电阻；故D正确；
思路拓展：在判断电流表采用外接法还是内接法时，可根据判断
两者的大小关系，当
时采用外接法，当
时采用内接法。误差分析是实验中常考的内容，在分析中要注意误差来源及产生的影响，从而可以进行接法的选择．
2.一个定值电阻，其阻值约在40~50Ω之间，现需要测量其阻值。给出的实验器材有：电池组 E：电动势9V，内阻约为0.５Ω
电压表V：量程0~10V，内阻20kΩ
电流表A1:量程0～50mA，内阻约为20Ω
电流表A2:量程0～300mA，内阻约为4Ω
滑动变阻器R1：阻值范围0~100Ω，额定电流1A
滑动变阻器R2：阻值范围0~1700Ω，额定电流0.1A
电键Ｓ、导线若干
如上图所示，有两种电路可供选择。测量中为了减小实验误差，实验所用的电流表应为____（填代号）滑动变阻器应为____（填代号），实验应选图____所示的电路图。
【答案】A2 R1 甲
【解析】
待测电阻阻值约在40~50Ω之间，电动势9V，所以电路中电流的最大值约为：
，
所以电流表应该选择电流表A2:量程0～300mA，内阻约为4Ω，滑动变阻器起限流作用，为了操作方便，应该选择滑动变阻器R1：阻值范围0~100Ω，额定电流1A，因为
，所以应该选用电流表外接法，即甲图。故答案为：
3.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径d时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，用伏安法测出金属丝的电阻R，然后由
算出该金属材料的电阻率。
（1）从图中读出金属丝的直径d为___mm.
（2） i为测金属丝的电阻, 取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：
①电压表0～3V，内阻10kΩ
②电压表0～15V，内阻50kΩ
③电流表0～0.6A，内阻0.05Ω
④电流表0～3A，内阻0.01Ω
⑤滑动变阻器0～10Ω
⑥滑动变阻器0～100Ω
下列说法正确的是（ ）
A．电压表应选用器材①
B．电流表应选用器材④
C．实验时通电时间不宜过长
D．d值只需在金属丝中央测量一次即可
ii实验中某同学的实物接线如下图所示，
请指出该同学实物接线中的两处明显错误．
错误1：
错误2：_______
（1） 1.702（1.701-1.704 有效数字要求正确） ；
（2）(i)AC；(ii)导线接在滑动变阻器的滑片上；电流表内接
【解析】
（1）螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为20.2×0.01mm=0.202mm，所以最终读数为1.5mm+0.202mm=1.702mm．
（2）i、电源由两节干电池组成，电源电动势为3V，电压表选①，故A正确；
电路最大电流约为
=0.6A，电流表应选③，故B错误；通电时间过长，电阻丝会发热，影响阻值，故C正确；d值需要在中间和两端都测量，求平均值，故D错误。故选：AC
ii、金属丝阻值约为5Ω，电流表内阻为0.05Ω，电压表内阻为10kΩ，电压表内阻远大于金属丝阻值，电流表应采用外接法，导线应接在滑动变阻器接线柱上。
