题目内容

【题目】探究决定导线电阻的因素实验中,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50 cm.

(1)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、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

由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用下图中的______(选填”).

 

(2)下图是测量Rx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(1)所选的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏________

(3)这个小组的同学在坐标纸上建立UI坐标系,如图所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出UI图线________.由图线得到金属丝的阻值Rx________Ω(保留两位有效数字).

(4)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.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的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差

D.用UI图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

【答案】(1)甲(2)如图;

(3)

4.4 Ω.CD

【解析】

(1)由实验记录的数据可知Rx的阻值大约为5 Ω.由题知RxRV,故电流表外接.若滑动变阻器接为限流的形式,则Rx两端电压的最小值UminE≈0.6 V,而从实验数据可知Rx两端电压可为0.10 V,因此滑动变阻器应采用分压的形式.即选用的是甲电路;

(2)根据甲电路,实物连接如图所示.

(3)选尽可能多的点连成一条直线,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,如图所示.

图线的斜率反映了金属丝的电阻,因此金属丝的电阻值Rx=4.4 Ω.

(4)A.由读数引起的误差属于偶然误差,选项A错误;

BC.由电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差,若将电流表和电压表的内阻计算在内,则可以消除系统误差,选项B错误,选项C正确;

D.利用U-I图象处理数据,相当于多次测量取平均值,可以减小偶然误差,选项D正确.

故选:CD

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