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50cm.
(1)用螺旋測微器測量金屬絲直徑,其中某次測量結果如圖1所示,其讀數(shù)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,實驗所用器材為:
電池組(電動勢為3V,內(nèi)阻約為1Ω),電流表(內(nèi)阻約為0.1Ω),
電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ),滑動變阻器R(0~20Ω,額定電流為2A)
開關,導線若干.某同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數(shù)據(jù)如下:
次數(shù)1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上實驗數(shù)據(jù)可知,他們測量RX是采用圖2中甲和乙中的圖______(選填“甲”或“乙”)

(3)如圖3是測量RX的實驗器材實物圖,圖中已經(jīng)連接了部分導線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端,請根據(jù)上圖所選的電路圖,補充完成圖3中實物間的連線,并使閉合開關的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞.

(4)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系,如圖4所示,圖中已經(jīng)標出了與測量數(shù)據(jù)相對應的四個點,請在下圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點,并描繪出U-I圖線,由圖線得到金屬絲的阻值RX=______Ω(保留兩位有效數(shù)字).
(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出金屬絲的電阻率約為______(填選項前的序號)
A、1×10-2Ω?mB、1×10-3Ω?mC、1×10-6Ω?mD、1×10-8Ω?m
(6)任何實驗測量都存在誤差,本實驗所用測量儀器都已校準,下列關于誤差的說法中正確的選項是______(有多個正確選項).
A、用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,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)阻計算在內(nèi),可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差
D、用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差.
【答案】分析:(1)關于螺旋測微器的讀數(shù),要先讀出固定刻度,再讀出可動刻度,然后相加即可得出結果.
(2)根據(jù)數(shù)據(jù)比較電壓表、電流表和被測電阻的阻值關系,確定可采取的電路.
(3)按照電路原理圖進行實物圖的連接,注意導線不能交叉和滑動變阻器的連接方式.
(4)根據(jù)圖上所標的點,做出U--I圖線,從而可得出電阻值
(5)把以上數(shù)據(jù)代入電阻定律,可得出結果
(6)結合試驗誤差出現(xiàn)的原因,可得出答案.
解答:解:(1)固定刻度讀數(shù)為0,可動刻度讀數(shù)為39.7,所測長度為0+39.7×0.01=0.397mm
(2)由記錄數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律可知金屬絲的電阻Rx約5Ω.則有,,比較Rx小電阻應該采用外接法測量誤差。桑3)知是用伏安特性曲線來測量電阻的,就要求電壓電流從接近0開始調(diào)節(jié),所以應該采用分壓接法甲.
(3)注意連圖時連線起點和終點在接線柱上并且不能交叉,結合(2)可知應該連接成外接分壓接法(甲)那么在連線時斷開開關且使Rx兩端的電壓為0.先連外接電路部分,再連分壓電路部分,此時滑片P必須置于變阻器的左端.實物圖如右圖所示,
(4)描繪出第2、4、6三個點后可見第6次測量數(shù)據(jù)的坐標點誤差太大舍去,然后作出U-I圖線.如右圖所示;其中第4次測量數(shù)據(jù)的坐標點在描繪出的U-I圖線上,有:Ω.
(5)根據(jù)電阻定律 有:10-6Ω?m,從數(shù)量級上估算出的金屬絲電阻率是C選項.
(6)用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差;由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差.答案為CD
故答案為:(1)0.397
(2)甲
(3)如圖
(4)如圖,4.5
(5)C
(6)CD
點評:該題是綜合性較強的題,解答時注意一下幾方面:
1、對于長度的測量注意高中所要求的游標卡尺和螺旋測微器的使用方法,讀書時是固定刻度的值與可動刻度的值得和.
2、會根據(jù)電壓表、電流表及被測電阻的阻值關系,確定電流表是內(nèi)接還是外接.
3、實物連接時,注意導線不能相交叉,并且要注意閉合電建時,分壓電路的輸出端電壓要為零.
4、會用電阻定律來求解導線的電阻率
5、了解實驗誤差產(chǎn)生的原因,并會在試驗中做到盡可能的減小誤差.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

在“測定金屬的電阻率”的實驗中,測定阻值約為3-5Ω的金屬絲的電阻率,實驗中所用的電壓表規(guī)格:量程0-3V、內(nèi)阻3kΩ;電流表規(guī)格:量程0-0.6A、內(nèi)阻0.1Ω;還有其他一些器材:
(1)用螺旋測微器測得金屬絲的直徑. 如圖所示,可知金屬絲的直徑d=
6.194
6.194
mm;
(2)連好電路進行實驗,實驗中讀得電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,則實驗中還應測出的物理量是
接入電路的電阻絲的長度L
接入電路的電阻絲的長度L
(用文字和字母表示);電阻率的計算表達式為ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL
(用上述字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

在測定金屬的電阻率的實驗中,金屬導線長約0.8m,直徑小于1mm,電阻大約為4Ω.實驗主要步驟如下,
請?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠只虬匆筮B線:

(Ⅰ)步驟:
1用米尺測量金屬導線的長度,測3次,求出平均值L;
2 在金屬導線的3個不同位置上用
螺旋測微器
螺旋測微器
測量直徑,求出平均值d;
3 用伏安法測量金屬導線的電阻R.現(xiàn)有器材:直流電源(電動勢約4.0V,
內(nèi)阻很。,
(Ⅱ) 給定的器材:電流表A1(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω);電流表A2(量程0~3.0A,內(nèi)阻約0.025Ω);電壓表V(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ);滑動變阻器R0(最大阻值20Ω),開關S、導線若干.
①如果既要滿足測量要求,又要測量誤差較小,應該選用的電流表是
電流表A1
電流表A1
;
②其實驗電路原理圖如甲、乙,你認為應該選擇那種
(甲或乙)電路.
③在實物圖圖丙上畫線連接成實驗電路.
④根據(jù)上述測得的金屬導線長度L,直徑d和電阻R,由電阻率的表達式ρ=
πd2R
4L
πd2R
4L
算出該金屬的電阻率.(用給定的字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?江門一模)在“測定金屬的電阻率”的實驗中,用螺旋測微器測量金屬直徑時的刻度位置如圖所示,用米尺測出金屬絲的長L,金屬絲的電阻大  約為5Ω先用伏安法測出金屬絲的電阻R,然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率.
(1)從圖1中讀出金屬絲的直徑為
0.679
0.679
m m
(2)為此取來兩節(jié)新的干電池、電鍵和若干導線及下列器材:
A,電壓表0-3V,內(nèi)阻IOkΩ
B,電壓表0-15V,內(nèi)阻50kΩ
C,電流表0-0.6A,內(nèi)阻0.05Ω
D,電流表0-3A,內(nèi)阻0.01Ω
E,滑動變阻器,0-10Ω
F、滑動變阻器,0-100Ω

①要求較準確地側出其阻值,電壓表應選
A
A
,電流表應選
C
C
,滑動變阻器應選
E
E
.(填序號)
②實驗中他的實物接線如圖2所示,請指出該同學實物接線中的兩處明顯錯誤
錯誤1
導線連接在滑動變阻器的滑片上
導線連接在滑動變阻器的滑片上
錯誤2
采用了電流表內(nèi)接法
采用了電流表內(nèi)接法

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?德州二模)某同學在“測定金屬的電阻率”的實驗中:
①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖甲所示,則該金屬絲的直徑為
0.520
0.520
mm.
②先用多用電表粗測其電阻Rx.將選擇開關調(diào)到歐姆擋“×100”擋位并調(diào)零,測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大,這時他應該將選擇開關換成歐姆擋的“
×10
×10
”擋西半球(選填“×l0””“×1K”),重新歐姆調(diào)零,再次測量金屬絲的阻值.其表盤及指針所指位置如圖乙所示,則此段金屬絲的電阻為
120
120
Ω.

③現(xiàn)要進一步精確測量Rx的阻值,實
驗室提供了以下器材:
直流電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計)
電流表A1(量程30mA,內(nèi)阻約1Ω)
電流表A2(量程500μA,內(nèi)阻為100Ω)
滑動變阻器R1(最大阻值為10Ω)
定值電阻R2=5000Ω,;
定值電阻R3=500Ω;
電鍵S及導線若干.
為了測定金屬絲上的電壓,可以將電流表
A
 
2
A
 
2
(選填“A1”或“A2”)串聯(lián)定值電阻
R
 
3
R
 
3
(選填“R2“或“R3”),將其改裝成一個量程為3.0V的電壓表.如圖丙所示,該同學設計了測量電阻Rx的a、b兩種方案,其中用到了改裝后的電壓表和另一個電流表,則應選方案
a
a
(選填“a”或“b”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

在“測定金屬的電阻率”的實驗中,被測金屬絲的電阻大約為6Ω.現(xiàn)先用刻度尺測出金屬絲的長度l;接著用螺旋測微器測量金屬絲直徑d,其刻度位置如圖甲所示;再用伏安法測出金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I,計算出它的電阻;最后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率.
精英家教網(wǎng)
①從圖甲中讀出金屬絲的直徑d為
 
mm.
②在用伏安法測定金屬絲的電阻時,除被測的電阻絲外,還有如下供選擇的實驗器材:
直流電源E:電動勢的4.5V,內(nèi)阻很。
電流表A1:量程0~0.6A,內(nèi)阻為0.125Ω;
電流表A2:量程0~3.0A,內(nèi)阻為 0.025Ω;
電壓表V1:量程0~3V,內(nèi)阻力3kΩ;
電壓表 V2:量程 0~15V,內(nèi)阻為15Ω;
滑動變阻器R1:最大阻值10Ω,允許通過的最大電流為 0.2A;
滑動變阻器R2:最大阻值20Ω,允許通過的最大電流為 1.0A;
開關、導線等.
要求有較高的測量精度,并能測得多組數(shù)據(jù).在可供選擇的器材中,應該選用的電流表是
 
,應選用的電壓表是
 
,應該選用的滑動變阻器是
 

③根據(jù)所選的器材,在圖乙的虛線框中畫出實驗電路圖.
④寫出用測得的物理量表示的計算電阻率的表達式(用字母表示):ρ=
 

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