Question

【題目】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)．待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50 cm.

(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Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻約1 Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(0～20 Ω，額定電流 2 A)、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：

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用圖中的________(填“甲”或“乙”)圖．

(3)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖丙所示，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D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UI圖線________．由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)．

(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為________(填選項(xiàng)前的符號(hào))．

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(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)量金屬絲直徑時(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)，可以減小由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差

D．用UI圖象處理數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)根據(jù)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(cè)量誤差小，實(shí)驗(yàn)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(diào)節(jié)，所以應(yīng)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(jù)電阻定律R=ρ，得ρ=R，代入數(shù)據(jù)可計(jì)算出ρ=1×10-6Ωm，故選C．

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因，可將誤差分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差；由于實(shí)驗(yàn)原理、儀器結(jié)構(gòu)上不夠完善等原因會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差；在相同條件下，對(duì)同一物理量進(jìn)行多次測(cè)量，由于各種偶然因素，會(huì)出現(xiàn)測(cè)量值時(shí)而偏大，時(shí)而偏小的誤差現(xiàn)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(nèi)阻引起的誤差為系統(tǒng)誤差，電流表、電壓表的讀數(shù)引起的誤差和讀取數(shù)據(jù)時(shí)帶來的誤差屬于偶然誤差，多次測(cè)量取平均值可減少偶然誤差．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，故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，不可避免的，故B錯(cuò)誤；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表引起的系統(tǒng)誤差，故C正確；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，故D正確；故選CD.