Question

【題目】某同學要測量一根金屬絲Rx（電阻約6Ω）的電阻率ρ，選用了以下器材：電壓表V（量程3V，內阻約3kΩ）、毫安表mA（量程100mA，內阻為1.2Ω）、定值電阻R0（阻值為0.24Ω）、滑動變阻器R（0-15Ω）、學生電源E（電動勢為3V，內阻不計）、開關S、導線若干。

(1)該金屬絲接入電路的有效長度為0.50m。他用如圖甲所示的螺旋測微器測量金屬絲的直徑。測量時，當轉動旋鈕至小砧、測微螺桿與金屬絲將要接觸時，應調節旋鈕______（選填“B”、“C”或“D”）直到發出“喀喀”聲時停止；某次的測量結果如圖乙所示，其讀數為______mm。

(2)為了準確測出金屬絲的電阻，該同學設計了以下四種方案，其中最合理的是______。

A. B.

C. D.

(3)該同學利用最合理的實驗方案進行實驗，在某次實驗中電壓表V讀數為1.80V，毫安表mA讀數為60mA，則利用以上這些測量數據可求得金屬絲的電阻率為______Ωm（保留2位有效數字）。

(4)該同學在測量金屬絲的電阻時，利用多次實驗得到的電壓表和電流表讀數，描點并作出U—I圖線，從而求得金屬絲的電阻，這種做法的好處是______。

Answer 1

【答案】D 0.500 A 1.9×10-6 能減小偶然誤差

【解析】

(1)[1]測微螺桿與金屬絲將要接觸時，要通過D進行微調；

[2]圖乙所示，主尺讀數為0.5mm，分度尺讀數為0.000mm，故螺旋測微器讀數為0.5mm+0.000m=0.500mm。

(2)[3]沒有特別要求，且電壓表量程大于電源電動勢，故滑動變阻器采用限流式接法；電流表量程較小，需要并聯一個電阻R0，而成為大量程的電流表，為避免電壓表分流，最佳方案為A，故選A。

(3)[4]根據A原理圖和歐姆定律知

根據電阻定律知

兩式聯立，代入數據解得：

ρ=1.9×10-6Ωm

(4)[5]根據圖像法求電阻和多次測量求平均值的效果一樣，減小偶然誤差；系統誤差是由實驗設計決定的，故在不改變實驗設計的情況下，系統誤差不會減小。