Question

（16分）在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為_(kāi)__________mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）

（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻R_x．實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω，額定電流2A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)	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

由以上數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量R_x是采用圖2中的_________圖(選填“甲”或“乙”)。

    

（3）圖3是測(cè)量R_x的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線(xiàn)，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)圖(2)所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線(xiàn)，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。

（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖4所示，圖中已標(biāo)出了測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D4中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U─I圖線(xiàn)。由圖線(xiàn)得到金屬絲的阻值R_x=___________Ω(保留兩位有效數(shù)字)。

（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為_(kāi)__________(填選項(xiàng)前的符號(hào))。

A．1×10^-2Ωm     B．1×10^-3Ωm     C．1×10^-6Ωm    D．1×10^-8Ωm

（6）任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差．本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是___________(有多個(gè)正確選項(xiàng))。

A．用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差

C．若將電流表和電壓表內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差

D．用U─I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差

 

Answer 1

【答案】

（1）（0.395~0.399） （2）甲 （3）如答圖3（4）如答圖4 （4.3~4.7）（5）C （6）CD

【解析】

試題分析：（1）固定刻度讀數(shù)為0，可動(dòng)刻度讀數(shù)為39.7，所測(cè)長(zhǎng)度為0+39.7×0.01=0.397mm（2）由記錄數(shù)據(jù)電壓的范圍在0.1V-2.3V的范圍，要求電壓電流從接近0開(kāi)始調(diào)節(jié)，需要選擇分壓式電路，再根據(jù)歐姆定律可知金屬絲的電阻R_x約5Ω．則有，，比較R_x為小電阻應(yīng)該采用外接法測(cè)量誤差�。�所以應(yīng)該采用分壓接法甲．（3）注意連圖時(shí)連線(xiàn)起點(diǎn)和終點(diǎn)在接線(xiàn)柱上并且不能交叉，結(jié)合（2）可知應(yīng)該連接成外接分壓接法（甲）那么在連線(xiàn)時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)且使R_x兩端的電壓為0．先連外接電路部分，再連分壓電路部分，此時(shí)滑片P必須置于變阻器的左端．實(shí)物圖如上圖3所示。（4）描繪出第2、4、6三個(gè)點(diǎn)后可見(jiàn)第6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)誤差太大舍去，然后作出U-I圖線(xiàn)．如上圖4所示；其中第4次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)在描繪出的U-I圖線(xiàn)上，有：。（5）根據(jù)電阻定律得有=4.5×10^-6Ω•m，從數(shù)量級(jí)上估算出的金屬絲電阻率是C選項(xiàng)。（6）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差；由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差．答案為CD。

該題是綜合性較強(qiáng)的題，解答時(shí)注意一下幾方面：1.對(duì)于長(zhǎng)度的測(cè)量注意高中所要求的游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用方法，讀數(shù)時(shí)是固定刻度的值與可動(dòng)刻度的值得和．2.會(huì)根據(jù)電壓表、電流表及被測(cè)電阻的阻值關(guān)系，確定電流表是內(nèi)接還是外接．3.實(shí)物連接時(shí)，注意導(dǎo)線(xiàn)不能相交叉，并且要注意閉合電鍵時(shí)，分壓電路的輸出端電壓要為零．4.會(huì)用電阻定律來(lái)求解導(dǎo)線(xiàn)的電阻率.5.了解實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因，并會(huì)在試驗(yàn)中做到盡可能的減小誤差．

考點(diǎn)：測(cè)定金屬絲的電阻率 伏安法測(cè)電阻