在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用測量儀器均已校準(zhǔn),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(jié)果如圖1所示,其讀數(shù)應(yīng)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(shí)驗(yàn)所用器材為:
電池組(電動(dòng)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(dòng)變阻器R(0~20Ω,額定電流為2A)
開關(guān),導(dǎo)線若干.某同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已經(jīng)連接了部分導(dǎo)線,滑動(dòng)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(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞.

(4)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4所示,圖中已經(jīng)標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)相對應(yīng)的四個(gè)點(diǎn),請?jiān)谙聢D中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),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(xiàng)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(shí)驗(yàn)測量都存在誤差,本實(shí)驗(yàn)所用測量儀器都已校準(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、用螺旋測微器測量金屬絲直徑時(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(guān)于螺旋測微器的讀數(shù),要先讀出固定刻度,再讀出可動(dòng)刻度,然后相加即可得出結(jié)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(guān)系,確定可采取的電路.
(3)按照電路原理圖進(jìn)行實(shí)物圖的連接,注意導(dǎo)線不能交叉和滑動(dòng)變阻器的連接方式.
(4)根據(jù)圖上所標(biāo)的點(diǎn),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(jié)果
(6)結(jié)合試驗(yàn)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(dòng)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(yīng)該采用外接法測量誤差小.由(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(yīng)該采用分壓接法甲.
(3)注意連圖時(shí)連線起點(diǎn)和終點(diǎn)在接線柱上并且不能交叉,結(jié)合(2)可知應(yīng)該連接成外接分壓接法(甲)那么在連線時(shí)斷開開關(guān)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(shí)滑片P必須置于變阻器的左端.實(shí)物圖如右圖所示,
(4)描繪出第2、4、6三個(gè)點(diǎn)后可見第6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)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(biāo)點(diǎn)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(xiàng).
(6)用螺旋測微器測量金屬絲直徑時(shí),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(diǎn)評:該題是綜合性較強(qiáng)的題,解答時(shí)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(biāo)卡尺和螺旋測微器的使用方法,讀書時(shí)是固定刻度的值與可動(dòng)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(guān)系,確定電流表是內(nèi)接還是外接.
3、實(shí)物連接時(shí),注意導(dǎo)線不能相交叉,并且要注意閉合電建時(shí),分壓電路的輸出端電壓要為零.
4、會用電阻定律來求解導(dǎo)線的電阻率
5、了解實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因,并會在試驗(yàn)中做到盡可能的減小誤差.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,測定阻值約為3-5Ω的金屬絲的電阻率,實(shí)驗(yàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中讀得電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,則實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)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(jì)算表達(dá)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(shí)驗(yàn)中,金屬導(dǎo)線長約0.8m,直徑小于1mm,電阻大約為4Ω.實(shí)驗(yàn)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(dǎo)線的長度,測3次,求出平均值L;
2 在金屬導(dǎo)線的3個(gè)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(dǎo)線的電阻R.現(xiàn)有器材:直流電源(電動(dòng)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(dòng)變阻器R0(最大阻值20Ω),開關(guān)S、導(dǎo)線若干.
①如果既要滿足測量要求,又要測量誤差較小,應(yīng)該選用的電流表是
電流表A1
電流表A1
;
②其實(shí)驗(yàn)電路原理圖如甲、乙,你認(rèn)為應(yīng)該選擇那種
(甲或乙)電路.
③在實(shí)物圖圖丙上畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路.
④根據(jù)上述測得的金屬導(dǎo)線長度L,直徑d和電阻R,由電阻率的表達(dá)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(shí)驗(yàn)中,用螺旋測微器測量金屬直徑時(shí)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(jì)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(dǎo)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(dòng)變阻器,0-10Ω
F、滑動(dòng)變阻器,0-100Ω

①要求較準(zhǔn)確地側(cè)出其阻值,電壓表應(yīng)選
A
A
,電流表應(yīng)選
C
C
,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選
E
E
.(填序號)
②實(shí)驗(yàn)中他的實(shí)物接線如圖2所示,請指出該同學(xué)實(shí)物接線中的兩處明顯錯(cuò)誤
錯(cuò)誤1
導(dǎo)線連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上
導(dǎo)線連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上
錯(cuò)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(xué)在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)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(guān)調(diào)到歐姆擋“×100”擋位并調(diào)零,測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,這時(shí)他應(yīng)該將選擇開關(guān)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?biāo)肝恢萌鐖D乙所示,則此段金屬絲的電阻為
120
120
Ω.

③現(xiàn)要進(jìn)一步精確測量Rx的阻值,實(shí)
驗(yàn)室提供了以下器材:
直流電源E(電動(dòng)勢4V,內(nèi)阻不計(jì))
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(dòng)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(dǎo)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(gè)量程為3.0V的電壓表.如圖丙所示,該同學(xué)設(shè)計(jì)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(gè)電流表,則應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(jì)算出它的電阻;最后根據(jù)電阻定律計(jì)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(shí),除被測的電阻絲外,還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:
直流電源E:電動(dòng)勢的4.5V,內(nèi)阻很小;
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(dòng)變阻器R1:最大阻值10Ω,允許通過的最大電流為 0.2A;
滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值20Ω,允許通過的最大電流為 1.0A;
開關(guān)、導(dǎo)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(yīng)該選用的電流表是
 
,應(yīng)選用的電壓表是
 
,應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是
 

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

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