(2019·青島模擬)在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50...

問題詳情：

(2019·青島模擬)在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm。

(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結果如圖*所示，其讀數應為________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。測量所用器材為：電池組(電動勢3 V，內阻約1 Ω)、電流表(內阻約0.1 Ω)、電壓表(內阻約3 kΩ)、滑動變阻器R(0～20 Ω，額定電流2 A)、開關、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數據如下：

由以上實驗數據可知，他們測量Rx使用的電路是如圖________所示(選填“乙”或“*”)的電路。

(3)圖丁是測量Rx的實物電路圖(未連接完整)。閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置於變阻器的一端，可使閉合開關後，電壓表或電流表不至於被燒壞。請根據第(2)問中所選的電路圖，補充完成丁中實物圖的連線。

(4)這個小組的同學在座標紙上建立U、I座標系，如圖戊所示，圖中已標出了與測量數據對應的4個座標點。請在圖戊中標出第2、4、6次測量數據的座標點，並描繪出U­I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝________Ω(保留兩位有效數字)。

(5)根據以上數據可以估算出金屬絲電阻率約為__________________(填選項前的符號)。

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)任何實驗測量都存在誤差。本實驗所用測量儀器均已校準。下列關於誤差的説法中正確的選項是________。

A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由於讀數引起的誤差屬於系統誤差

B．由於電流表和電壓表內阻引起的誤差屬於偶然誤差

C．若將電流表和電壓表的內阻計算在內，可以減小系統誤差

D．用U­I圖象處理數據求金屬絲電阻可以減小偶然誤差

【回答】

(1)0.397(0.395～0.399均可)　(2)乙　(3)見解析圖(a)　(4)見解析圖(b)　4.5(4.3～4.7均可)　(5)C　(6)CD

解析：(1)螺旋測微器的讀數為(0＋39.7×0.01)mm＝0.397 mm。

(2)通過給定的數據發現金屬絲兩端的電壓接近從0開始，故滑動變阻器採用的是分壓式接法，選乙。

(3)實物圖連接如圖(a)所示。

(4)圖線應過原點，且使大多數點在一條直線上，不在直線上的點均勻分佈在直線兩側。根據表中數據描點作圖，如圖(b)所示。圖線的斜率表示金屬絲的電阻，所以Rx＝4.5 Ω。

(5)在R＝、S＝π2中，取d＝4×10－4 m、l＝0.5 m、R＝4.5 Ω，解得ρ ≈1×10－6 Ω·m。

(6)由於讀數引起的誤差屬於偶然誤差，選項A錯誤；由於電流表、電壓表內阻引起的誤差為系統誤差，若將電流表和電壓表的內阻計算在內，則可以減小系統誤差，選項B錯誤，選項C正確；利用U­I圖象處理數據，相當於多次測量取平均值，可以減小偶然誤差，選項D正確。

知識點：專題十三 中學物理實驗

題型：實驗,探究題