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在“探究决定导线电阻的因素”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,直径约为0.400mm.(1)用伏安法测金属丝的电阻RX,实验所用器材为:电池组(电
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在“探究决定导线电阻的因素”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,直径约为0.400mm.
(1)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,内阻约为1Ω),电流表(内阻约为0.1Ω),电压表(内阻约为3kΩ),滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流为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,记录数据如表:
由以上实验数据可知,他们测量RX是采用图中的___图(选填“甲”或“乙”).

(2)图丙是测量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(2)所选的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
(3)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图丁所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,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)
(4)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为___(填选项前的符号).
A.1×10-2Ω•m B.1×10-3Ω•m C.1×10-6Ω•m D.1×10-8Ω•m
(5)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___
A.用仪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的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的偶然误差
D.用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差.
(1)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,内阻约为1Ω),电流表(内阻约为0.1Ω),电压表(内阻约为3kΩ),滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流为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,记录数据如表:
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 |

(2)图丙是测量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(2)所选的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
(3)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图丁所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,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)
(4)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为___(填选项前的符号).
A.1×10-2Ω•m B.1×10-3Ω•m C.1×10-6Ω•m D.1×10-8Ω•m
(5)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___
A.用仪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的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的偶然误差
D.用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差.
▼优质解答
答案和解析
(1)由表中实验数据可知,电流的最小测量值为0.020A,最小电压值为0.10V,滑动变阻器应采用分压接法,应选择图甲所示电路图.
(2)根据图甲所示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:

(3)根据表中实验数据作出图象如图所示:

由图示图象可知,电阻:Rx=
≈4.5Ω;
(4)电阻阻值:R=ρ
=ρ
,解得:ρ=
≈1×10-6Ω•m,故选:C.
(6)根据实验误差的性质及产生的原因,可将误差分为系统误差和偶然误差;由于实验原理、仪器结构上不够完善等原因会产生系统误差;在相同条件下,对同一物理量进行多次测量,由于各种偶然因素,会出现测量值时而偏大,时而偏小的误差现象,这种类型的误差叫做偶然误差;由此可见,电流表、电压表的内阻引起的误差为系统误差,电流表、电压表的读数引起的误差和读取数据时带来的误差属于偶然误差,多次测量取平均值可减少偶然误差.
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偶然误差,故A错误;
B、由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,不可避免的,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偶然误差,故C正确;
D、用U-I图象处理数据求金属丝电阻,可以减小偶然误差,故D正确;故选:CD.
故答案为:(1)甲;(2)电路图如图所示;(3)4.5;(4)C;(5)CD.
(2)根据图甲所示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:

(3)根据表中实验数据作出图象如图所示:

由图示图象可知,电阻:Rx=
1 |
0.22 |
(4)电阻阻值:R=ρ
L |
S |
L | ||
π(
|
πRd2 |
4L |
(6)根据实验误差的性质及产生的原因,可将误差分为系统误差和偶然误差;由于实验原理、仪器结构上不够完善等原因会产生系统误差;在相同条件下,对同一物理量进行多次测量,由于各种偶然因素,会出现测量值时而偏大,时而偏小的误差现象,这种类型的误差叫做偶然误差;由此可见,电流表、电压表的内阻引起的误差为系统误差,电流表、电压表的读数引起的误差和读取数据时带来的误差属于偶然误差,多次测量取平均值可减少偶然误差.
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偶然误差,故A错误;
B、由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,不可避免的,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偶然误差,故C正确;
D、用U-I图象处理数据求金属丝电阻,可以减小偶然误差,故D正确;故选:CD.
故答案为:(1)甲;(2)电路图如图所示;(3)4.5;(4)C;(5)CD.
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