2012北京物理)21.(18分)在“测量金属的电阻率”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
次数1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上实验数据可知,他们测量
图2
(3)图3 是测量
(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,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值
(5)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、
(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的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D、用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
21.
(1)0.398mm
(2)甲
(3)略
(4)4.4Ω
(5)C
(6)CD
23.(10 分) 在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学所测的金属导体的形状如图甲所示,其横
截面为空心的等边三角形,外等边三角形的边长是内等边三角形边长的 2 倍,内三角形为 中空。为了合理选用器材设计测量电路,他先用多用表的欧姆档“×1”按正确的操作步 骤粗测其电阻,指针如图乙,则读数应记为 Ω。
现利用实验室的下列器材,精确测量它的电阻 R,以便进一
步测出该材料的电阻率 ρ:
A.电源 E(电动势为 3 V,内阻约为 1 Ω) B.电流表 A1(量程为 0 ~ 0.6 A,内阻 r1 约为 1 Ω) C.电流表 A2(量程为 0 ~ 0.6 A,内阻 r2 = 5 Ω) D.最大阻值为 10Ω 的滑动变阻器 R0
E.开关 S;导线若干
(1)请在丙图虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图。
(2)先将 R0 调至最大,闭合开关 S,调节滑动变阻器 R0,记
丙
下各电表读数,再改变 R0 进行多次测量。在所测得的数据中
选一组数据,用测量量和已知量来计算 R 时,若 A1 的读数表 示为 I1,A2 的读数表示为 I2,则该金属导体的电阻 R
= ;
(3)该同学用直尺测量导体的长度为 L,用螺旋测微器测 量了外三角形的边长 a。测边长 a 时,螺旋测微器读数如图丁
所示,则 a = mm。
(4)用已经测得的物理量 R、L、a 等可得到该金属材料 电阻率的表达式为 ρ = 。