Question

（16分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为___________mm（该值接近多次测量的平均值）
（2）用伏安法测金属丝的电阻R_x．实验所用器材为：电池组(电动势为3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：

次数	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

由以上数据可知，他们测量R_x是采用图2中的_________图(选填“甲”或“乙”)。

   
（3）图3是测量R_x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据图(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U─I图线。由图线得到金属丝的阻值R_x=___________Ω(保留两位有效数字)。
（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号)。
A．1×10^-2Ωm     B．1×10^-3Ωm     C．1×10^-6Ωm    D．1×10^-8Ωm
（6）任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是___________(有多个正确选项)。
A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D．用U─I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

Answer 1

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

试题分析：（1）固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0+39.7×0.01=0.397mm（2）由记录数据电压的范围在0.1V-2.3V的范围，要求电压电流从接近0开始调节，需要选择分压式电路，再根据欧姆定律可知金属丝的电阻R_x约5Ω．则有，，比较R_x为小电阻应该采用外接法测量误差小．所以应该采用分压接法甲．（3）注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉，结合（2）可知应该连接成外接分压接法（甲）那么在连线时断开开关且使R_x两端的电压为0．先连外接电路部分，再连分压电路部分，此时滑片P必须置于变阻器的左端．实物图如上图3所示。（4）描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后作出U-I图线．如上图4所示；其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的U-I图线上，有：。（5）根据电阻定律得有=4.5×10^-6Ω?m，从数量级上估算出的金属丝电阻率是C选项。（6）用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差；由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差．答案为CD。
该题是综合性较强的题，解答时注意一下几方面：1.对于长度的测量注意高中所要求的游标卡尺和螺旋测微器的使用方法，读数时是固定刻度的值与可动刻度的值得和．2.会根据电压表、电流表及被测电阻的阻值关系，确定电流表是内接还是外接．3.实物连接时，注意导线不能相交叉，并且要注意闭合电键时，分压电路的输出端电压要为零．4.会用电阻定律来求解导线的电阻率.5.了解实验误差产生的原因，并会在试验中做到尽可能的减小误差．