Question

【題目】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.實驗所用器材為：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是采用圖中的________(填“甲”或“乙”)圖．

(3)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖丙所示，圖中已標出了與測量數據對應的4個坐標點．請在圖中標出第2、4、6次測量數據的坐標點，并描繪出UI圖線________．由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝________Ω(保留兩位有效數字)．

(4)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

(5)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，由于讀數引起的誤差屬于系統誤差

B．由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于偶然誤差

C．若將電流表和電壓表的內阻計算在內，可以減小由測量儀表引起的系統誤差

D．用UI圖象處理數據求金屬絲電阻可以減小偶然誤差

Answer 1

【答案】 (1)0.397(0.395～0.399均正確)；　　　　　 (2)甲； (3)見解析圖； 4.5(4.3～4.7均正確) (4)C (5)CD

【解析】（1）金屬絲的直徑:0.01mm×39.7=0.397mm；

（2）由記錄數據根據歐姆定律可知金屬絲的電阻Rx約5Ω．則有Rx＜，屬于小電阻，用外接法測量誤差小，實驗要描繪電阻的伏安特性曲線，要求電壓電流從接近0開始調節，所以應該采用分壓接法，故選甲．

（3）描繪出UI圖線如圖；

由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝．

（4）根據電阻定律R=ρ，得ρ=R，代入數據可計算出ρ=1×10-6Ωm，故選C．

（5）根據實驗誤差的性質及產生的原因，可將誤差分為系統誤差和偶然誤差；由于實驗原理、儀器結構上不夠完善等原因會產生系統誤差；在相同條件下，對同一物理量進行多次測量，由于各種偶然因素，會出現測量值時而偏大，時而偏小的誤差現象，這種類型的誤差叫做偶然誤差；由此可見，電流表、電壓表的內阻引起的誤差為系統誤差，電流表、電壓表的讀數引起的誤差和讀取數據時帶來的誤差屬于偶然誤差，多次測量取平均值可減少偶然誤差．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數引起的誤差屬于偶然誤差，故A錯誤；由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于系統誤差，不可避免的，故B錯誤；若將電流表和電壓表的內阻計算在內，可以消除由測量儀表引起的系統誤差，故C正確；用U-I圖象處理數據求金屬絲電阻，可以減小偶然誤差，故D正確；故選CD.