“金屬電阻率測定”實驗學習心得

馬瑞澤

摘 要：“金屬電阻率測定”是電學一個重要的實驗項目，其中有重要的物理知識點和高考考點。此實驗具有較強的綜合性，在進行“金屬電阻率測定”實驗過程中，我們必須準確把握其重難點，全面深入了解整個實驗過程。本文通過總結分享“金屬電阻率測定”實驗心得，分析了實驗中常見的誤差及解決辦法，并明確實驗過程中的注意事項，以提高實驗的針對性和有效性。

關鍵詞：金屬電阻率；實驗；學習心得

中圖分類號：G633 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）21-0240-02

物理學是研究自然界的物質結構、物體間的相互作用和物體運動規律的自然科學，電學知識是物理高考中常見的考試內容，實驗則是電學知識考察的側重點。因此在做完“金屬電阻率測定”實驗后，為了掌握學習技巧，梳理清晰該方面物理知識脈絡，我們應對整體實驗流程進行總結分析，找出問題加以改進。

1 “金屬電阻率測定”實驗所用儀器

由于我們在做該節課實驗時，主要目的是通過獲取電流值、電壓值確定金屬的電阻值，并通過測量金屬電阻絲直徑，計算出金屬電阻絲面積，進而確定金屬電阻率。因此在開展實驗時，要使用到以下實驗儀器：一是金屬絲。它是本次實驗所需測定電阻率的重要材料，雖然測定過程中不同電阻絲型號不同，但由于在開始實驗前教師已經準備好實驗儀器，因此我們并不清楚本次實驗所使用的金屬絲電阻率大小，這也有效避免在后期實驗過程中出現更改實驗數據的不良行為；二是電流表以及電壓表。在按照合理的電路圖放置電流表與電壓表時，可以準確測量出金屬絲的電阻值；三是螺旋測微儀。由于該儀器測量精讀十分高，可以準確測量出電阻絲直徑，進而可以求出電阻絲橫截面積，通過公式可以計算出金屬絲電阻率；四是直流電源、電鍵、導線、滑動變阻器、厘米刻度尺，這些均是本次實驗必備的儀器設備。

2 “金屬電阻率測定”實驗具體流程

在開展“金屬電阻率測定”實驗時，我們嚴格按照以下流程進行。一是實驗準備階段。由于本次試驗所使用的材料一定，為防止實驗設備及材料在保存過程中可能存在放置不妥當的情況，最終影響設備及材料使用效果。為此在前期進行實驗準備時，需要準確測量該實驗儀器是否能夠正常使用，進而保證后期實驗的準確性以及可靠程度[1]；二是實驗實施階段。由于在實驗實施過程中每一環節都會影響到最終實驗結果，為了更準確地測定出金屬電阻率，我們在進行實驗時聽從教師指導，并觀看物理書籍，嚴格按照伏安法連接電路線路圖，并正確使用實驗儀器、保護實驗儀器；三是實驗數據分析與最終總結階段。按照準確實驗步驟開展試驗后，會獲得相關的金屬絲電阻值、金屬絲橫截面積及金屬絲長度，上述數據是保證測定出金屬電阻值的重要數據，因而在獲得上述數據后我們會進行一定的處理，并按照電阻定律R=ρ*l/S推出ρ=R*S/l，準確計算出金屬絲電阻率。

3 “金屬電阻率測定”實驗學習心得

3.1 實驗常見誤差及解決方法

由于在實驗過程中出現了一次誤差，因此為了更有效的總結出本次實驗心得，還積極收集了他人在實驗過程中出現的誤差，下面就重點解決實驗常見的誤差以及需要采取的解決方法。

一是在測量金屬絲長度以及金屬絲橫截面積時出現的誤差。雖然螺旋測微儀以及厘米刻度尺具有較高的精準度，但是由于在測量過程中所秉持了不同的實驗態度，且每個人閱讀所出現的誤差是不同的，因此所得出的金屬絲直徑、金屬絲長度會與真實數值之間存在一定的誤差。當在實驗過程中產生的誤差過大時，就會造成金屬絲橫截面積出現過大或過小的問題。由于金屬電阻率與金屬絲橫截面積呈現出正相關的關系、與金屬絲長度成反比，因此若金屬絲橫截面積、金屬絲長度錯誤，也會導致最終計算出的金屬電阻率不正確?；诖耍ㄗh大家在做該實驗時，進行多次測量，以使測量誤差減小到最??；二是在記錄電流表電壓表數據時的誤差。在具體實驗過程中，當調整滑動變阻器阻值時，電壓表以及電流表初期會呈現出動態變化情況，此時所得出的電流值以及電壓值并不穩定。而當我們過于重視實驗速度，追求實驗結果時，則會出現緊急記錄的情況，無法記錄出穩定狀態下的電流值以及電壓值，影響最終實驗結果。為解決這一誤差問題，建議做實驗過程中需要記錄電流表及電壓表不再變化時的數值。

3.2 實驗過程中的注意事項

在開展“金屬電阻率測定”實驗時，任何一個環節都決定著最終實驗是否能夠成功?；诖?，在實驗過程中要秉持著認真、仔細的學習態度，做好每一環節的實驗，同時在實驗過程中需要加強對以下幾個實驗要點內容的重視：一是電阻絲測量的準確程度。在測量時，為了保證準確求出金屬絲橫截面積，建議在同一金屬導線上選擇三個并不相同的位置進行測量，將每次測量的直徑都精確到最小值。且需要將測量所得出的數據填入前期準備好的實驗表格中，在求出三個金屬絲直徑的基礎上，計算出導線橫截面積；二是在記錄金屬絲長度數據時，也要在保證金屬絲兩端處于拉直的狀態下，緊固在線路接線柱兩端，并使用相應的厘米刻度尺，有效測量金屬導線長度。為了保證最終數據的準確性，與測量電阻絲橫截面積相同，也進行了三次測定，并將測定結果填至相應的實驗記錄表格中，求得金屬絲平均長度；三是在實驗過程中需要選擇伏安法測定金屬絲電阻率，因此在拿到相關實驗設備后，需要嚴格按照下圖連接電路（如圖1所示），同時保證滑動電阻器觸頭處于阻值最大位置處，保證電路中電流表電壓表不會發生損害的問題；四是在連接完電路后，還需要對電路進行再次檢查保證電路連接正確，并在經檢查確定后閉合電源電建[2]。由于在實驗過程中需要調整滑動變阻器阻值，在調整初期電流表和電壓表示數可能會有一定的變化，此時電流表及電壓表示數處于不穩定狀態，因此要避免在該階段內讀取數據，確保后期所得到的數據具有更高的準確性。

3.3 實驗過程中需堅持的態度

通過對本次實驗內容的深入分析，在總結自身實驗實際情況的基礎上，發現只有以端正、積極的學習態度開展本次實驗，才能夠達到最理想的實驗效果。

在與班級其他同學開展本次實驗前，細致分析了實驗注意事項以及正確實驗流程。但在具體實驗過程中，由于認為自己已經掌握了該方面知識，因此在最初實驗時，形成了快速做完實驗的想法，導致在后期做實驗過程中出現了較大的實驗誤差，這不僅延長了本次實驗的時間，更造成實驗失敗的局面。因此在這之后，又進行了再次實驗，再次實驗時與同組同學進行了細致研究，保證在電路連接準確、電流表、電壓表準穩定的基礎上，記錄下更為準確的數據。在測量金屬絲直徑時，也采取了多次讀取的策略，保證所測出的金屬絲直徑更加精確，在所有數據準確無誤的前提下，最終成功完成了本次實驗[3]。由此認識到實驗態度對實驗過程以及實驗結果產生的重要影響，一方面，在實驗過程中不能過于自信，時刻需要保持謙虛謹慎的實驗態度，及時、細致的發現在做實驗時存在的問題，進而提高實驗準確性與成功率；另一方面，在開展物理以及其他任何學科實驗時，都不能急于求成，只重視結果，應該端正自身學習態度，認真仔細的完成實驗。

4 結語

我們在學習物理知識時，通常需要進行物理實驗，通過總結與歸納物理實驗，可以更好的歸納出物理學習思路，并有效復習該實驗中所包含的物理知識。在總結“金屬電阻率測定”實驗學習心得后，了解到以端正的學習態度探索物理實驗內容具有的積極意義，希望此學習心得，也可以為其他學生更好的學習物理知識提供有效參考。

參考文獻

[1]王秀榮.從測定金屬的電阻率實驗看實驗教學模式[J].中國教育技術裝備，2009，（32）：137-138.

[2]朱明水.物理實驗使物理課堂更精彩——淺談如何提高學生物理實驗操作能力[J].新課程·中學，2016，（12）：195.

[3]王良.高考物理實驗復習應回歸何處——近3年浙江省高考物理實驗題的分析與思考[J].實驗教學與儀器，2016，（1）：7-9.endprint