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50 cm.
(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(甲)所示,其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值).
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(2)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是采用图(乙)中的 图(选填“A”或“B”).
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(3)如图(丙)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.请根据图(乙)中所选的电路图,补充完成图(丙)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.
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(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图(丁)所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图(丁)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).
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(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 (填选项前的符号).
A.1×10-2 Ω·m B.1×10-3 Ω·m
C.1×10-6 Ω·m D.1×10-8 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U
I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子,一般工业废水电阻率的达标值ρ≥200 Ω·m)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准.如图(甲)所示为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左右两侧带有接线柱.容器内表面长a=40 cm,宽b=20 cm,高c=10 cm.将水样注满容器后,进行以下操作:
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(1)分别用多用电表欧姆挡的“×100”、“×1 k”两挡粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图(乙)所示,则所测水样的电阻约为 Ω.
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(2)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(量程3 mA,电阻RA为5 Ω)
B.电压表(量程6 V,电阻RV约为10 kΩ)
C.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)
D.电源(6 V,内阻约1 Ω)
E.开关一只、导线若干
请在实物图(丙)中完成电路连接.
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(3)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如表所示,请在坐标纸图(丁)中作出U
I关系图线.
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| U/V | 1.1 | 1.8 | 3.0 | 3.8 | 4.7 |
| I/mA | 0.50 | 0.82 | 1.36 | 1.73 | 2.13 |
(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为 Ω·m.
据此可知,所测水样在电阻率这一指标上 (填“达标”或“不达标”).