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，額定電流為2A）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（填寫甲乙丙丁）

（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．1×102Ωm B．1×103Ωm

C．1×106Ωm D．1×108Ωm

（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）；（2）甲

（3）如圖所示：

（4） （都對），如圖所示：

（5）C；（6）CD

【解析】

試題分析：（1）固定刻度讀數(shù)為0，可動刻度讀數(shù)為，所測長度為；

（2）由記錄數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律可知金屬絲的電阻約，則有，屬于小電阻，用外接法測量誤差小，由（3）知是用伏安特性曲線來測量電阻的，就要求電壓電流從接近0開始調(diào)節(jié)，所以應(yīng)該采用分壓接法，故選甲。

（3）注意連圖時連線起點和終點在接線柱上并且不能交叉，結(jié)合（2）可知應(yīng)該連接成外接分壓接法（甲）那么在連線時斷開開關(guān)且使Rx兩端的電壓為0．先連外接電路部分，再連分壓電路部分，此時滑片P必須置于變阻器的左端．實物圖如右圖所示，

（4）描繪出第2、4、6三個點后可見第6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點誤差太大舍去，然后出U-I圖線．如右圖所示；其中第4次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點在描繪出的U-I圖線上，有：。

（5）根據(jù)電阻定律，得，代入數(shù)據(jù)可計算出，故選C正確。

（6）根據(jù)實驗誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因，可將誤差分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差；由于實驗原理、儀器結(jié)構(gòu)上不夠完善等原因會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差；在相同條件下，對同一物理量進行多次測量，由于各種偶然因素，會出現(xiàn)測量值時而偏大，時而偏小的誤差現(xiàn)象，這種類型的誤差叫做偶然誤差；由此可見，電流表、電壓表的內(nèi)阻引起的誤差為系統(tǒng)誤差，電流表、電壓表的讀數(shù)引起的誤差和讀取數(shù)據(jù)時帶來的誤差屬于偶然誤差，多次測量取平均值可減少偶然誤差；用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，故A錯誤；由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，不可避免的，故B錯誤；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；用圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻，可以減小偶然誤差，故D正確。