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【题目】在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值).

(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:

次数

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

由以上数据可知,他们测量Rx是采用图2中的 图(选填“甲”或“乙”).

(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据图(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.

(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了测量数据对应的4个坐标点.请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点,并描绘出U─I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx= Ω(保留两位有效数字).

(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为 (填选项前的符号).

A.1×10﹣2Ωm B.1×10﹣3Ωm C.1×10﹣6Ωm D.1×10﹣8Ωm

(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是 (有多个正确选项).

A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差

B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C.若将电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差

D.用U─I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差.

【答案】(1)0.398;(2)甲;(3)如图3所示;(4)如图4所示;4.5;(5)C;(6)CD.

【解析】解:(1)由图1所示螺旋测微器可知,其示数为:0mm+39.8×0.01mm=0.398mm(0.396~0.399均正确);

(2)由表中实验数据可知,如果用限流,最小电压为0.6V,而表中电压都到0.10V了,所以肯定用的分压,由此可知,滑动变阻器应用分压式接法,因此实验采用的是图甲所示电路;

(3)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图3所示:

图3

(4)根据坐标系内描出的点作出图象如图4所示:

图4

由图示图象可知,第6组实验数据偏离图线太远,改组实验数据是错误的,应舍去,

由图示图象可知,电阻RX==≈4.5Ω (4.3~4.7Ω均正确).

(5)由电阻定律:R=ρ得:ρ===≈1.15×10﹣6Ωm,故选C;

(6)A、读数引起的误差是由人为因素引起的,属于偶然误差,故A错误;

B、电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,不是偶然误差,故B错误;

C、若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差,故C正确;

D、用U﹣I图象处理数据能起到“平均”的作用,可以减小偶然误差,但不能消除偶然误差,所以D正确.故选:CD;

故答案为:(1)0.398;(2)甲;(3)如图3所示;(4)如图4所示;4.5;(5)C;(6)CD.

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