“測定金屬電阻率”實驗心得

摘 要：“測定金屬電阻率”實驗是高中物理的重要實驗之一，其中有重要的物理知識點和高考考點，筆者通過對實驗原理的理解及參與實驗過程總結了“測定金屬電阻率”的實驗心得，旨在提升自己物理實驗技能的同時，為其他學生做出參考。

關鍵詞：金屬電阻率;實驗心得;實驗原理

物理是一門理論性和實驗性較強的學科，在生活中物理現象隨處可見，筆者對物理學科有濃厚的興趣，熱衷于物理實驗研究，因此，選取“測定金屬電阻率”這一實驗分享自己的實驗心得，旨在對電學知識有更深刻的理解。

一、器材準備之心得

在“測定金屬電阻率”實驗器材準備的過程中，學生經常會存在器材選擇丟三落四的問題，究其原因，是學生對實驗器材的用途了解不夠。物理實驗器材可以分為顯性器材和隱性器材兩類，顯性器材指的是我們能夠從實驗裝置圖上直接找到的器材，隱性器材指的是通過實驗原理分析得到的器材，這些器材在實驗原理圖中不會顯示，所以學生很容易落下。

在“測定金屬電阻率”實驗中，顯性器材有電源、電鍵、導線、電流表、電壓表、待測金屬電阻絲、滑動電阻器等，而實驗中的隱性器材并不確定，需要我們對“測定金屬電阻率”實驗的原理進行分析，并根據分析結果選擇器材。電阻R的計算公式為：，其中待測電阻絲橫截面積s的公式為：，由原理公式我們可以看出，要想測得金屬電阻R，就需要知道金屬絲長度以及金屬絲直徑，測量金屬絲長度需要毫米刻度尺，測量金屬絲橫截面積需要螺旋測微器。

二、實驗原理之心得

“測定金屬電阻率”的實驗原理公式為：，用毫米刻度尺測出待測金屬電阻絲的長度L，用螺旋測微器測出待測金屬電阻絲的直徑D，用伏安法測出待測導線的電阻R，最后根據公式就能求得待測電阻絲的電阻率。需要注意的是，伏安法是高中物理中基礎的電阻測量方法，但這種方法要求實驗能夠提供電壓表和電流表，以測量通過待測電阻絲的準確電壓值和電流值，之后才能根據歐姆定律測出待測電阻絲的電阻。在“測定金屬電阻率”實驗中，有電流表內接法和電流表外接法兩種方式，選擇方式是根據待測電阻絲電阻的大小，如果待測電阻過大則采用電流表內接法，如果待測電阻較小則采用電流表外接法，這樣就能有效減小實驗誤差，提升試驗結果的準確性。

三、步驟操作之心得

1.實驗準備心得。首先，要畫出“測定金屬電阻率”的實驗原理圖，確保實驗中根據原理圖操作的準確性;其次，要對所使用的儀器進行檢查，如電壓表、電流表指針是否歸零等;最后，在測定待測電阻絲直徑時，要在待測電阻絲三個不同位置各進行一次測量，算出三次測量的平均值，以提高精確性。

2.具體操作心得。首先，在實驗準備后，要根據實驗電路圖將實驗器材用導線連接好，并且檢查連接是否準確，需要注意的是，滑動變阻器要調到最大，以免通電后整個電路電阻過小，出現電流過載損害電源及電器的現象;其次，在測量待測電阻絲長度的時候要使用毫米刻度尺，計算出三次測量的平均值;最后，在電路檢查沒有問題后，將開關閉合，通過滑動變阻器的滑動來讀出相應的電流表的電流值和電壓表的電壓值，并紀錄幾組數據，之后斷開開關。

3.數據分析處理心得。根據歐姆定律與測出的幾組電流值和電壓值，求出電阻R的平均值，將已經測得的待測電阻絲長度L，待測電阻絲橫截面積s，以及求得電阻R帶入到金屬電阻率計算公式中：，通過計算求出待測電阻絲的電阻率。通過上述三個步驟的闡述，我們得出在實驗準備步驟中，畫原理圖的步驟以及電壓表電流表指針歸零檢查的步驟對實驗結果并沒有實際影響，步驟順序可以顛倒;但如果顛倒具體操作的三個步驟，會對實驗結果產生重要的影響，因此不能顛倒。

4.實驗結果反思心得。第一，在測量待測金屬絲直徑時，其結果要估讀到最小刻度下一位;第二，為了確保測量電阻的精確性，我們可以采取作U-I圖像來求取電阻平均值;第三，實驗中的易錯之處：電阻R平均值計算、儀表量程的選擇、連接方式的選擇、控制電路方式的選擇以及實驗步驟的操作順序等;第四，實驗中的易忘之處：測量待測電阻絲直徑前要查零誤差，按照“測多算少”累積法測出直徑值，金屬絲在未接入電路之前就測量長度等等。

綜上所述，實驗教學是物理教學中的重要方式，對于學生來說，實驗教學能夠加強其對物理知識的掌握，提升其動手能力。本文以“測定金屬電阻率”實驗為例，分享實驗心得，旨在更好地提升自己的實驗水平，為他人提供參考。

參考文獻：

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