Question

在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，待側(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)

為        mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）

（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻R_x。實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池阻（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動(dòng)變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。

某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)	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

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量R_x是采用圖2中的       圖（選填“甲”或“乙”）。

（3）圖3是測(cè)量R_x的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端，請(qǐng)根據(jù)（2）所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。

（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖4所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D4中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U-I圖線，由圖線得到金屬絲的阻值 R_x=        Ω（保留兩位有效數(shù)字）。

（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為         （填選項(xiàng)前的符號(hào)）。

A．1×Ω·m             B．1×Ω·m    

C．1×Ω·m             D．1×Ω·m

（6）任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差。本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項(xiàng)是        （有多個(gè)正確選項(xiàng)）。

A．用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差

C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由于測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差

D．用U—I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬電阻可以減小偶然誤差

 

Answer 1

【答案】

（1）0.398(0.395~0.399)

（2）甲

（3）如圖

（4）如圖，（4.3～4.7）

（5）C

（6）CD

【解析】（1）螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)要注意0.5mm刻線是否露出，讀數(shù)時(shí)要有估讀值

（2）應(yīng)選電流表外接法，滑動(dòng)變阻器選用分壓式接法，這樣電壓表、電流表示數(shù)有較大范圍的變化，才能得到表格中的數(shù)據(jù)。

（3）實(shí)物圖連接注意電流表外接，滑動(dòng)變阻器分壓，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端，連接時(shí)使電壓表、電流表的示數(shù)最小。注意各電路元件接線柱位置，導(dǎo)線不能交叉，另外還要注意用黑色簽字筆畫線，以免掃描試卷不清楚。

（4）將各數(shù)據(jù)點(diǎn)連線時(shí)注意讓線經(jīng)過盡量多的點(diǎn)，有些點(diǎn)不在線上，要讓線兩側(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)基本相等，離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)直接舍去（圖中第6個(gè)點(diǎn)）。計(jì)算直線的斜率即為電阻R，求斜率時(shí)，在直線上盡量遠(yuǎn)的選取兩點(diǎn)，用求出斜率，為所求電阻值R。

（5）根據(jù)電阻定律得，代入數(shù)據(jù)，注意各物理量單位，解得C正確。

（6）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，A錯(cuò)誤。由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，B錯(cuò)誤。伏安法測(cè)電阻時(shí)，電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差是系統(tǒng)誤差，若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測(cè)量?jī)x表（電流表、電壓表）引起的系統(tǒng)誤差，C正確。用U­—I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬線電阻，可以將錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)或誤差較大的數(shù)據(jù)（如圖中第6個(gè)點(diǎn)）去掉，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)，這樣可以減小偶然誤差，D正確。