实验七-测定金属的电阻率
专题七 实验七：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
0.05 mm、0.02 mm，如下表所示：
每小格与 刻度格数(分度) 刻度总长度 1 mm 的差值
精确度 (可准确到)
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
(4)读数：若用 x 表示由主尺上读出的整毫米数，K 表示从 游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结 果表达为(x＋K×精确度)mm.
图 S7-3 (2)螺旋测微器的原理：测微螺杆 P 与固定刻度 B 之间的精 密螺纹的螺距为 0.5 mm，即旋钮 K 每旋转一周，P 前进或后退 0.5 mm，可动刻度 H 上的刻度为 50 等份，每转动一小格，P 前进或后退 0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为 0.01 mm.读数 时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又 Nhomakorabea千分尺.
甲
乙
图 S7-7
解析：根据串、并联电路的特点解题.根据题意知 RRAx>RRVx， 电压表的分流作用较显著，故Rx1更接近待测电阻的真实值.题 图甲的测量值是Rx与RA串联的电阻阻值，故Rx1>Rx真；题图乙 的测量值是Rx与RV并联的电阻阻值，故Rx2<Rx真.
答案：R x1 大于 小于
方法技巧：内接法和外接法可简记为“内大大，外小小”， 即内接法适合测量大电阻，测量值偏大，外接法适合测量小电 阻，测量值偏小.
考点 3 基本实验的考查
1.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法
内容
限流式接法
分压式接法
对比说明
两种接法电 路图
串、并联关系不同
高考物理实验-测定金属电阻率
测定金属电阻率知识元测定金属电阻率知识讲解一、实验目的1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法；2．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；3．会用伏安法测定金属的电阻率．二、实验原理把电阻丝连入如图所示的电路，用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据R x=计算金属丝的电阻R x，然后用米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积S，根据电阻定律计算出电阻率．三、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝．四、实验步骤1．测直径：用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d的平均值．2．测长度：将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L（即有效长度），反复测量三次，求出L的平均值．3．连电路：按照如图所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大．4．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．5．算电阻率：将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ=R=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，代入公式ρ=R计算电阻率．6．整理：拆去实验线路，整理好实验器材．五、注意事项1．金属丝的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接入电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量．2．用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次，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，应注意同时观察两表的读数，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核心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择．六、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．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，所以R测＜R真，由R=ρ可知，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．例题精讲测定金属电阻率例1.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
课件1：实验七 测定金属的电阻率
(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器 材：
A．电压表 0～3 V，内阻 10 kΩ B．电压表 0～15 V，内阻 50 kΩ C．电流表 0～0.6 A，内阻 0.05 Ω D．电流表 0～3 A，内阻 0.01 Ω E．滑动变阻器，0～10 Ω F．滑动变阻器，0～100 Ω ①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流 表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号)
(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的长度， 即有效长度，反复测量 3 次，求出其平均值 l.
(4)电路经检查确认无误后，闭合电键 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，记录在表格内；
断开电键 S，求出导线电阻 R 的平均值． (5)拆去实验线路，整理好实验器材． 数据分析 将测得的 R、l、d 值代入电阻率计算公式 ρ＝RlS＝πd42lR，
解析：本题意在考查实验仪器的读数、电学实物图的连接 等实际操作能力以及对实验数据的处理能力．因为电流表的最 小刻度为5 mA，故读数时只需要精确到1 mA，所以电流表的 读数为115 mA，而电压表的最小刻度为0.1 V，故读数时要估 读到0.01V，所以电压表的读数为5.00V．等效电阻RL＝U—I ＝ 43.5 Ω，结合图象可知热敏电阻所处环境的温度约为64.0 ℃.
计算出金属导线的电阻率．
实验目的 (1)掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法以及电流 表和电压表的读数方法．
(2)掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法． (3)会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．
实验原理 结合欧姆定律和电阻定律．用毫米刻度尺测一段金属丝的 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，由 R＝ρSl ，金属丝的电阻率 ρ＝π4dl2R.
测定金属的电阻率
拓展训练
有一根圆台状匀质合金棒如图所示， 有一根圆台状匀质合金棒如图所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒 长度L和两底面直径 和两底面直径d、 有关 他进行了如下实验： 有关。 的电阻率ρ、长度 和两底面直径 、D有关。他进行了如下实验： (1)测量该合金棒电阻的实物电路如图所示 相关器材的参数已在图中标出 。 测量该合金棒电阻的实物电路如图所示(相关器材的参数已在图中标出 测量该合金棒电阻的实物电路如图所示 相关器材的参数已在图中标出)。 该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是______。 该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是 ⑥ 。 (用标注在导线旁的数字表示 用标注在导线旁的数字表示) 用标注在导线旁的数字表示 (2)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻 改正电路后， 改正电路后 通过实验测得合金棒的电阻R=6.72 Ω。根据电阻定律计算 长为L、直径分别为d和 的圆柱状合金棒的电阻分别为 的圆柱状合金棒的电阻分别为R 电阻率为ρ、长为 、直径分别为 和D的圆柱状合金棒的电阻分别为 d= 13.3 Ω、RD=3.38 Ω。他发现：在误差允许范围内，电阻 满足 2=Rd·RD， 他发现：在误差允许范围内，电阻R满足 满足R 由此推断该圆台状合金棒的电阻R=____________。 用 表示) 由此推断该圆台状合金棒的电阻 4ρL/(πdD) 。(用ρ、L、d、D表示 、 、 表示 π
例2、如图为用伏安法测量一个定值电阻丝阻值的实验所需 的器材实物图， 的器材实物图，器材规格如下：
100Ω ①待测电阻丝Rx(约100Ω). 待测电阻丝R ②直流毫安表(量程0～10mA,内阻50Ω). 直流毫安表(量程0 10mA,内阻50Ω 内阻50 ③直流电压表(量程0～3A,内阻5kΩ). 直流电压表(量程0 3A,内阻5kΩ 内阻5k ④直流电源(输出电压4V，内阻可不计). 直流电源(输出电压4V，内阻可不计). 4V ⑤滑动变阻器(阻值范围0～15，允许最大电流1A) 滑动变阻器(阻值范围0 15，允许最大电流1A) ⑥开关一个，导线若干. 开关一个，
测定金属的电阻率实验
(1)金属丝的长度 l =_____cm=______m；
实验次数 1 2 3
ห้องสมุดไป่ตู้
长度l/cm
长度平均 l /cm
直径d/mm 直径平均 d /mm 横截面积S/mm2
(2)金属丝的横截面积S=________mm2=________m2。
(3)金属丝的电阻 R =__________Ω。
实验次数
电压U/V
这是我工作的学校，现在也是母亲没有预计的旅店了。母亲常说，无事莫如三堂。三堂，就是学堂、庙堂、祠堂。年初，我连哄带骗、好说歹说，让母亲离开了她空巢的老家。短短几天，母亲便意兴萧索了。我知道，离巢的老人比老人空巢更加无助、冷清和落寞了。 锁着母亲，其实是我最大的心殇。年前，要强的母亲、88岁的母亲，终于用一根拐杖走上了暮年。她是摔伤的，卧病一年后又奇迹般地站起来了。只是她迈上几步，两腿颤颤巍巍的，让一边看的人更加着急。刚开始，母亲在我房间里走走，坐坐。一次，母亲居然一个人走下了四楼。我看见她的时候，她坐在一丛石楠树下，她和一个老婆婆在大声地闲聊。两位耳背的老人，大多听不清对方讲的什么，但这不影响她们交谈，她们聊得那么的开心。
物理实验报告(测定金属的电阻率)
实验名称：测定金属的电阻率[实验目的]1. 练习使用螺旋测微器.2. 学会用伏安法测量电阻的阻值.3. 测定金属的电阻率.[实验原理]由电阻定律lIUd l S R 42πρ==可知，只要测出金属导线的长度l ，横截面积S 和对应导线长度的电压U 和电流I ，便可以求出制成导线的金属材料的电阻率ρ。
长度l 用刻度尺测量.横截面积S 由导线的直径d 算出，导线的直径d 需要由螺旋测微器（千分尺）来测量，电压U 和电流I 分别用电压表和电流表测出。
[实验器材] 某种金属材料制成的电阻丝，螺旋测微器，毫米刻度尺，电池组，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干.[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. 用刻度尺准确测量接入电路中的金属导线的有效长度l ，结果记入表格内。
4. 用伏安法测金属导线对应长度的电压U 和电流I 。
5. 重复上述实验三次，并将数据记入表格。
6. 拆去实验电路，整理好实验器材.[实验数据记录][数据处理]求对应长度的电阻率计算表达式推导：根据金属导线的横截面积2241)2(d d S ππ==和电阻IUR = 得：金属的电阻率m lIUd l S R ⋅Ω==⋅=________42πρ [结论]金属的电阻率是__________m ⋅Ω. [误差分析][实验要点]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外接法.2.测量导线的直径时，应将导线拉直平放在螺旋测微器的测砧上，使螺旋杆的顶部和测砧上的导线成线接触，而不是点接触；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，测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两极并入点间的部分待测导线的长度，长度测量应准确到毫米.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有效电阻最大的位置.6.为准确求出R平均值，可采用I-U图象法求电阻.。
实验七 测定金属的电阻率-2022高考物理【导学教程】新编大一轮总复习(word)人教版
实验七 测定金属的电阻率[对应学生用书第126页] 一、实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。
2．掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。
3．学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。
二、实验原理由R ＝ρl S 得ρ＝RSl ，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。
测金属电阻的电路图和实物图如图甲、乙所示。
三、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(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。
四、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其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 24中，计算出金属丝的电阻率。
五、数据处理1．在求R x 的平均值时可用两种方法(1)用R x ＝UI 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 。
六、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。
七、注意事项1．先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。
新课标2012届高考物理总复习配套课件实验7_测定金属的电阻率
[例2]
实验室中有以下实验器材：
A．金属丝(L)，长度为L0，直径为D B．电流表(A1)，量程10 mA，内阻r1＝40 Ω C．电流表(A2)，量程500 μA，内阻r2＝750 Ω D．电压表(V)，量程10 V，内阻10 kΩ E．电阻(R1)，阻值为100 Ω，起保护作用
从提供的器材中选出适当的实验器材，设计一电
高三总复习
人教版· 物理
D．合上开关S(如图16所示)，不断增大滑动变阻器接入电路中的
阻值，记录几组对应的电流和电压数值，计算出导线的电阻R
图16
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解析：为减小误差，应较准确地测量导线长度和直径，为较准确
地测直径可用火烧，不能用砂布打磨或刀刮， A 错；测量导线的有效
长度3次再求平均值，B错；实验中应不断减小变阻器的阻值，D错，C 对． 答案：C
l， R，由 R
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题型一 [例1]
螺旋测微器的读数
用螺旋测微器(千分尺)测小球直径时，示数如图2所示．这时读出
的数值是________，单位是________．
图2
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[解析]
本题解答的关键是掌握螺旋测微器的原理和读数规
则．从固定刻度部分可读出毫米数和半毫米数，读数为8 mm(半毫米
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[答案]
电路图和连接图如图11
图11
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题后反思
实物连接应注意的问题
(1)画出实验电路图； (2)分析各元件连接方式，明确电表量程； (3)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开关，再到滑动 变阻器等，按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串联 起来，然后再将要并联的元件并联到电路中，即“先串后并”．
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刻度格数 刻度总
(分度) 长度
10
9 mm
20 19 mm
50
49 mm
每小格与 1 mm的差值
0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm
精确度 (可准确到) 0.1 mm 0.05 mm
0.02 mm
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第七章 恒定电流
(4)读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标 尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记 录结果 表达为(x＋K×精确度)mm. 3．常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表 量程，即 指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流 值，然 后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实 际位置进 行读数即可．
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第七章 恒定电流
(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相 同，此量程 下的精确度分别是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读 到小数点后面两位． (2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读 数时 只 要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V. (3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只 要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读 到 最小刻度的一半0.01 A.
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第七章 恒定电流
四、注意事项 1．测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属丝的长度， 应在连入电路后拉直的情况下进行． 2．本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法． 3．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．
3．实验试探法：按如图所示电路图接好电路，让电压表的一 根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表 的示 数有较 大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表 外接 法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示 数变化 不大，则可采用电流表内接法．
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第七章 恒定电流
二、数据处理 1．在求 Rx 的平均值的两种方法 (1)第一种是用 Rx＝UI 算出各次的数值，再取平均值． (2)第二种是用 U－I 图线的斜率求出． 2．计算电阻率：将记录的数据 Rx、l、d 的值代入电阻 率计算公式 ρ＝RxSl ＝π4dl2IU. 三、误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来误差． 2．若为内接法，电流表分压，若为外接法，电压表分流．
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第七章 恒定电流
四、实验步骤 1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各 测 一 次直 径，求出其平均值d. 2．按实验原理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被测金属导 线的 有效 长 度，反复测量3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，电路经检查确认无误后，闭合电键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，填入记 录表 格 内，断 开电 键S，求 出导线电阻 Rx的平 均值． 5．整理仪器．
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第七章 恒定电流
4．电流表、电压表测电阻两种方法的比较
电流表内接法
电流表外接法
电路图
误差 原因
电阻 测量值
适用条件
电流表分压 U测＝Ux＋UA
R 测＝UI测测＝ Rx＋RA>Rx 测量值大于真实值
RA≪Rx
电压表分流 I测＝Ix＋IV
R 测＝UI测测＝RRx＋xRRVV<Rx 测量值小于真实值
第七章 恒定电流
实验七 测定金属的电阻率
第七章 恒定电流
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第七章 恒定电流
1．螺旋测微器 (1)构造：如图甲，S为固定刻度，H为可动刻度． (2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，旋钮K每旋转一周， 螺杆P前进或后退0.5 mm，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.
甲
乙
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第七章 恒定电流
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第七章 恒定电流
2．游标卡尺 (1)构造(如图所示)：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个 内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧 固螺钉．
(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．
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第七章 恒定电流
(3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成. 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主 尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上 小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：
(3)读数 ①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半 毫米部分由可动刻度读出． ②测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露 出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01 (mm) ③如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，从可 动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋ 15.0×0.01 mm＝2.150 mm.
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第七章 恒定电流
一、伏安法测电阻的电路选择方法 1．阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内 阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大， 宜采用电流表内接法．
2．临界值计算法 Rx< RVRA时，用电流表外接法； Rx> RVRA时，用电流表内接法．
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第七章 恒定电流
Rx
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第七章 恒定电流
一、实验目的 1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法． 2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法． 3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．
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第七章 恒定电流
二、实验原理 用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流， 根据 Rx＝UI 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，用螺旋测微器测量金属丝的直径 d，计算 出金属丝的横截面积 S；根据电阻定律 Rx＝ρSl ，得出计算金 属丝电阻率的公式 ρ＝RlxS＝π4dl2IU. 三、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(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微 器，毫米刻度尺．