题目内容
在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待侧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Rx。实验所用器材为:电池阻(电动势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 |
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图2中的 图(选填“甲”或“乙”)。
(3)图3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(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,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线,由图线得到金属丝的阻值 Rx= 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×Ω·m B.1×Ω·m
C.1×Ω·m D.1×Ω·m
(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,可以消除由于测量仪表引起的系统误差
D.用U—I图像处理数据求金属电阻可以减小偶然误差
(1)0.398(0.395~0.399)
(2)甲
(3)如图
(4)如图,(4.3~4.7)
(5)C
(6)CD
【解析】(1)螺旋测微器读数时要注意0.5mm刻线是否露出,读数时要有估读值
(2)应选电流表外接法,滑动变阻器选用分压式接法,这样电压表、电流表示数有较大范围的变化,才能得到表格中的数据。
(3)实物图连接注意电流表外接,滑动变阻器分压,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端,连接时使电压表、电流表的示数最小。注意各电路元件接线柱位置,导线不能交叉,另外还要注意用黑色签字笔画线,以免扫描试卷不清楚。
(4)将各数据点连线时注意让线经过尽量多的点,有些点不在线上,要让线两侧点的个数基本相等,离直线较远的点直接舍去(图中第6个点)。计算直线的斜率即为电阻R,求斜率时,在直线上尽量远的选取两点,用求出斜率,为所求电阻值R。
(5)根据电阻定律得,代入数据,注意各物理量单位,解得C正确。
(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,A错误。由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,B错误。伏安法测电阻时,电流表和电压表的内阻引起的误差是系统误差,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(电流表、电压表)引起的系统误差,C正确。用U—I图像处理数据求金属线电阻,可以将错误的数据或误差较大的数据(如图中第6个点)去掉,不在直线上的点均匀分布在线的两侧,这样可以减小偶然误差,D正确。