Question

【題目】在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)．待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm．

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

（2）用伏安法測金屬絲的電阻Rx．實驗所用器材為：電池組（電動勢為3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，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，他們測量Rx是采用圖2中的 圖（選填“甲”或“乙”）．

（3）圖3是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請根據(jù)圖（2）所選的電路圖，補充完成圖3中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．

（4）這個小組的同學(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)出了測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點．請在圖4中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)坐標(biāo)點，并描繪出U─I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx= 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 （填選項前的符號）．

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

（6）任何實驗測量都存在誤差．本實驗所用測量儀器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項是 （有多個正確選項）．

A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，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)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差

D．用U─I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差．

Answer 1

【答案】（1）0.398；（2）甲；（3）如圖3所示；（4）如圖4所示；4.5；（5）C；（6）CD．

【解析】解：（1）由圖1所示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0mm+39.8×0.01mm=0.398mm（0.396～0.399均正確）；

（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，如果用限流，最小電壓為0.6V，而表中電壓都到0.10V了，所以肯定用的分壓，由此可知，滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，因此實驗采用的是圖甲所示電路；

（3）根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖3所示：

圖3

（4）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點作出圖象如圖4所示：

圖4

由圖示圖象可知，第6組實驗數(shù)據(jù)偏離圖線太遠(yuǎn)，改組實驗數(shù)據(jù)是錯誤的，應(yīng)舍去，

由圖示圖象可知，電阻RX==≈4.5Ω （4.3～4.7Ω均正確）．

（5）由電阻定律：R=ρ得：ρ===≈1.15×10﹣6Ωm，故選C；

（6）A、讀數(shù)引起的誤差是由人為因素引起的，屬于偶然誤差，故A錯誤；

B、電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，不是偶然誤差，故B錯誤；

C、若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差，故C正確；

D、用U﹣I圖象處理數(shù)據(jù)能起到“平均”的作用，可以減小偶然誤差，但不能消除偶然誤差，所以D正確．故選：CD；

故答案為：（1）0.398；（2）甲；（3）如圖3所示；（4）如圖4所示；4.5；（5）C；（6）CD．