(講練測(cè))高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題33 測(cè)定金屬的電阻率(測(cè))(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題
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1、專(zhuān)題33 測(cè)定金屬的電阻率(測(cè)) 【滿(mǎn)分:110分 時(shí)間:90分鐘】 實(shí)驗(yàn)題(共10小題,每題11分) 1.小明利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量某種電阻絲材料的電阻率,所用電阻絲的電阻約為20Ω。他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線(xiàn)柱a和b上,在電阻絲上夾上一個(gè)與接線(xiàn)柱c相連的小金屬夾,沿電阻絲移動(dòng)金屬夾,可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置,從而改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度??晒┻x擇的器材還有: 電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻約1Ω); 電流表A1(量程0~100mA,內(nèi)阻約5Ω; 電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω); 電阻箱R(0~999.9Ω; 開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若
2、干。 小明的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下: A.用螺旋測(cè)微器在電阻絲上三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑; B.根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)并連接好如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路; C.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大,閉合開(kāi)關(guān); D.將金屬夾夾在電阻絲上某位置,調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值,使電流表滿(mǎn)偏,記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L; E.改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置,調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值,使電流表再次滿(mǎn)偏。重復(fù)多次,記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L; F.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)。 ①小明某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑時(shí)其示數(shù)如圖乙所示,則這次測(cè)量中該電阻絲直徑的測(cè)量
3、值d=____________ mm; ②實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇_____________(選填“A1”或“A2”); ③小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù),繪出了如圖丙所示的R-L關(guān)系圖線(xiàn),圖線(xiàn)在R軸的截距為R0,在L軸的截距為L(zhǎng)0,再結(jié)合測(cè)出的電阻絲直徑d,可求出這種電阻絲材料的電阻率ρ=______________(用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示); ④若在本實(shí)驗(yàn)中的操作、讀數(shù)及計(jì)算均正確無(wú)誤,那么由于電流表內(nèi)阻的存在,對(duì)電阻率的測(cè)量結(jié)果是否會(huì)產(chǎn)生影響?若有影響,請(qǐng)說(shuō)明測(cè)量結(jié)果將偏大還是偏小。(不要求分析過(guò)程,只回答出分析結(jié)果即可) 答:。
4、 【答案】(3)①0.730②?A1 ③ ④不產(chǎn)生影響 (3)由實(shí)驗(yàn)步驟可知,外電路電阻不變,由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知,外電路總電阻,由圖象可知,當(dāng)電阻絲接入電路的長(zhǎng)度為零是,電路總電阻R總=R0,則,,圖象斜率,則電阻率; (4)應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),電流表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響 【名師點(diǎn)睛】(1)螺旋測(cè)微器示數(shù)等于固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和,對(duì)螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)要注意估讀;(2)為減小讀數(shù)誤差,電表量程選擇要合適,在保證安全的前提下,量程不能過(guò)大;(3)知道外電路電阻不變,熟練應(yīng)用電阻定律即可正確解題. 2.某同學(xué)對(duì)電阻絲的電阻與哪些因素有關(guān)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,
5、現(xiàn)有如下器材: 電源E(電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻約為1Ω);電流表A1(量程5mA,內(nèi)阻約為10Ω); 電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻約為1Ω);電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約為l kΩ); 電壓表V2(量程l5V,內(nèi)阻約為3kΩ);滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~2Ω); 滑動(dòng)變阻器R2(阻值0~20Ω); 開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線(xiàn)若干。 他對(duì)電阻絲做了有關(guān)測(cè)量,數(shù)據(jù)如下表所示: 編號(hào) 金屬絲直徑D/mm 金屬絲直徑的二次方D/mm2 金屬絲長(zhǎng)度L/cm 電阻R/Ω 1 0.280 0.0784 100.00 16.30 2 0.280 0.0784 50.00 8.16
6、 3 0.560 0.3136 100.00 4.07 ①他在某次測(cè)量中,用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑,示數(shù)如圖甲所示,此示數(shù)為mm。 ②圖乙是他測(cè)量編號(hào)為2的電阻絲電阻的備選原理圖,則該同學(xué)應(yīng)選擇電路 (選填“A”或“B”)進(jìn)行測(cè)量.電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 。 ③請(qǐng)你認(rèn)真分析表中數(shù)據(jù),寫(xiě)出電阻R與L、D間的關(guān)系式R=(比例系數(shù)用k表示),并求出比例系數(shù)k=Ω?m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 【答案】①0.512 ②A,,, ③ , (3)由電阻定律及得:,將表格中的數(shù)據(jù)代入可得 【名師點(diǎn)睛】測(cè)量金屬絲電阻率的
7、實(shí)驗(yàn)原理,由得,可直接測(cè)量的物理量,金屬棒長(zhǎng)度用游標(biāo)卡尺測(cè)量,直徑用螺旋測(cè)微器測(cè)量,電阻由伏安法測(cè)量;在測(cè)電阻中,涉及電路元件的選擇、滑動(dòng)變阻器的使用、電流表的內(nèi)接和外接;還可延伸到表的量程的選擇,表的改裝等,在元件的選擇中,遵從三個(gè)原則,即安全性、準(zhǔn)確性、方便操作。 3.在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,可供選用的器材如下: 待測(cè)金屬絲: R x( 阻值約 4 Ω); 電壓表:(量程 3 V,內(nèi)阻約 3 kΩ); 電流表:(量程 0.6 A,內(nèi)阻約 0.2 Ω) (量程 3 A,內(nèi)阻約 0.05 Ω) 電源: E 1(電動(dòng)勢(shì) 3 V,內(nèi)阻不計(jì)); E 2(電動(dòng)勢(shì) 12 V,內(nèi)阻不計(jì));
8、 滑動(dòng)變阻器: R(最大阻值約 20 Ω) 螺旋測(cè)微器;毫米刻度尺;開(kāi)關(guān) S;導(dǎo)線(xiàn)。 (1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為_(kāi)_______mm。 (2)若滑動(dòng)變阻器采用限流接法,為使測(cè)量盡量精確,電流表應(yīng)選________,電源應(yīng)選___(均填器材代號(hào)),在線(xiàn)框內(nèi)完成電路原理圖。 【答案】(1) (2) 電路圖見(jiàn)解析 (2)伏安法測(cè)電阻,電壓表只有一個(gè),量程等于,那么通過(guò)電阻的電流最大不能超過(guò),3 A的電流表量程太大,所以選擇量程0.6A的電流表。由于電流不超過(guò)0.6A,要選擇12v的電源的話(huà),滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍太小,所以電源選擇?;瑒?dòng)變阻器既
9、然是限流接法,那就和待測(cè)電阻串聯(lián)。由于,所以電流表選擇外接。 【名師點(diǎn)睛】螺旋測(cè)微器的讀數(shù)必須要估讀一位,螺旋測(cè)微器又叫千分尺,即精確到千分之一毫米。電表的選擇要注意量程是否合適,特別是電流表的量程選擇要考慮到待測(cè)電阻的阻值和最大電壓。電流的內(nèi)接外接遵循“大內(nèi)偏大下外偏小”的規(guī)律。 4.如圖甲為一段粗細(xì)均勻的新型導(dǎo)電材料棒,現(xiàn)要測(cè)量該材料的電阻率 (1)首先用多用電表的歐姆檔(倍率為×100Ω)粗測(cè)其電阻,指針位置如圖乙所示,其讀數(shù)為_(kāi)____Ω (2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量此新型導(dǎo)電材料直徑d,測(cè)量結(jié)果如丙圖所示,則d=_________mm 用游標(biāo)卡尺測(cè)量此新型導(dǎo)電材料的長(zhǎng)度
10、L,測(cè)量結(jié)果如丁圖所示,則L=____________mm (3)采用以下器材用伏安法盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量其電阻 A.電流表:量程為0.6A,內(nèi)阻約為0.2Ω B.電壓表:量程為3V,內(nèi)阻約為3kΩ C.滑動(dòng)變阻器,最大阻值為20Ω,額定電流1A D.電源E,電動(dòng)勢(shì)6V E.電鍵S,導(dǎo)線(xiàn)若干 請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出實(shí)驗(yàn)原理電路圖 (4)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中卻發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電材料棒電阻率的測(cè)量明顯偏小,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中有一根導(dǎo)線(xiàn)連接錯(cuò)誤,該導(dǎo)線(xiàn)是____________(用導(dǎo)線(xiàn)的序號(hào)表示) (5)如果(3)問(wèn)實(shí)驗(yàn)電路中電流表示數(shù)為I,電壓表示數(shù)為U,并測(cè)出該棒的
11、長(zhǎng)度為L(zhǎng),直徑為d,則該材料的電阻率ρ=___________(用I、U、L、d表示) 【答案】(1)(2)、(3)如圖所示(4)⑤(5) 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法,主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀.螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù),在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀,歐姆表的讀數(shù)為示數(shù)乘以倍率,對(duì)于基本測(cè)量?jī)x器如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等要了解其原理,要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量。 5.(1)某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖所示,則它們的讀數(shù)值依次是_______mm、______A、
12、_______V。 (2)現(xiàn)已知實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器阻值范圍為0~10Ω,電流表內(nèi)阻約幾歐,電壓表內(nèi)阻約20kΩ。電源為干電池(不宜在長(zhǎng)時(shí)間、大功率狀況下使用),電動(dòng)勢(shì)E = 4.5V,內(nèi)阻很小。則以下電路圖中_________(填電路圖下方的字母代號(hào))電路為本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路。但用此最佳電路測(cè)量的結(jié)果仍然會(huì)比真實(shí)值偏_________。 (3)若已知實(shí)驗(yàn)所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值,那么準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲電阻的最佳電路應(yīng)是上圖中的__________電路(填電路圖下的字母代號(hào))。此時(shí)測(cè)得電流為I、電壓為U,則金屬絲電阻___________( 用題中字母代號(hào)表示)。 【答案】
13、0.996~0.999mm、0.42A、2.25~2.28V 。A, 小 ,B , 或 【名師點(diǎn)睛】(1)根據(jù)各種儀器的原理及讀數(shù)方法進(jìn)行讀數(shù),注意估讀;(2)由給出的數(shù)據(jù)選擇滑動(dòng)變阻器的接法,由各儀器的內(nèi)阻選擇電流表的接法,并能通過(guò)誤差原理分析誤差;求出待測(cè)電阻的阻值.對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn)一定不要單純靠記憶去解決問(wèn)題,一定要在理解的基礎(chǔ)之上,靈活運(yùn)用歐姆定律及串并聯(lián)的相關(guān)知識(shí)求解. 6.(1)某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,正確操作獲得金屬絲長(zhǎng)度以及直徑如圖甲所示,則金屬絲的長(zhǎng)度為_(kāi)_________mm,直徑為_(kāi)_________mm. 甲 (2)已知實(shí)驗(yàn)中所用的滑
14、動(dòng)變阻器阻值范圍為0~10Ω,電流表內(nèi)阻約幾歐,電壓表內(nèi)阻約20kΩ,待測(cè)電阻大約幾歐.電源為干電池(不宜在長(zhǎng)時(shí)間、大功率狀況下使用),電動(dòng)勢(shì)E=4.5V,內(nèi)阻很?。畡t圖乙電路圖中__________(填電路圖下方的字母代號(hào))電路為本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路.但用此最佳電路測(cè)量的結(jié)果仍然會(huì)比真實(shí)值偏__________.(填“大”或“小”)乙 (3)若已知實(shí)驗(yàn)所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值RA是已知的,那么準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲電阻Rr的最佳電路應(yīng)是圖乙中的__________電路(填電路圖下的字母代號(hào)).此時(shí)測(cè)得電流為I、電壓為U,則金屬絲電阻Rr=__________(用題中字母代號(hào)表示). 【
15、答案】(1)12.20;6.860(6.858~6.862);(2)A;小(3)B ;-RA 【名師點(diǎn)睛】此題考查了伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn);關(guān)鍵是掌握實(shí)驗(yàn)的原理,當(dāng)待測(cè)電阻阻值較小時(shí)一般用電流表外接電路,當(dāng)待測(cè)電阻阻值較大時(shí)用電流表內(nèi)接電路;但是對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn)一定不要單純靠記憶去解決問(wèn)題,一定要在理解的基礎(chǔ)之上,靈活運(yùn)用歐姆定律及串并聯(lián)的相關(guān)知識(shí)求解。 7.某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)定某一標(biāo)準(zhǔn)圓柱形導(dǎo)體的電阻率,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): ①首先用多用電表進(jìn)行了電阻測(cè)量,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下: A.把選擇開(kāi)關(guān)扳到“×10”的歐姆擋上; B.把表筆插入測(cè)試插孔中,先把兩根表筆相接觸,旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指
16、在電阻刻度的零位上; C.把兩根表筆分別與圓柱形導(dǎo)體的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)較大; D.換用“×100”的歐姆擋進(jìn)行測(cè)量,隨即記下歐姆數(shù)值; E.把表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后,將選擇開(kāi)關(guān)旋至OFF,把多用電表放回原處上述實(shí)驗(yàn)中有二處操作錯(cuò)誤: 錯(cuò)誤一:______________________________________________. 錯(cuò)誤二:______________________________________________. ②分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器對(duì)圓柱形導(dǎo)體的長(zhǎng)度L和直徑d進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)分別是L=________mm,d=______
17、___mm. ③為使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確,又采用伏安法進(jìn)行了電阻測(cè)量,右上圖兩個(gè)電路方案中,應(yīng)選擇圖___________.用實(shí)驗(yàn)中讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I和②中讀取的L、d,計(jì)算電阻率的表達(dá)式為ρ=_________. 【答案】①換用“×1”的歐姆檔,沒(méi)有重新歐姆調(diào)零②, ③乙, ③題意中電阻較小,要使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確,根據(jù),選取電流表外接法,故選乙圖; 根據(jù)歐姆定律得,,根據(jù)電阻定律得, 聯(lián)立兩式解得。 【名師點(diǎn)睛】應(yīng)掌握歐姆表的使用方法和注意事項(xiàng):①測(cè)量電阻前應(yīng)將待測(cè)電阻與外電路斷開(kāi);②選檔原則是使指針能指在中值電阻附件;③選檔后應(yīng)重新調(diào)零;④使用完畢后應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)注意“OF
18、F”或交流電源最高檔;解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法,游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀;螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù),在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀,以及掌握歐姆定律和電阻定律,會(huì)分析誤差的來(lái)源。 8.在“測(cè)量金屬的電阻率”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50cm。 (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1所示,其讀數(shù)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。實(shí)驗(yàn)所用器材為:電池組(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3KΩ)、滑動(dòng)
19、變阻器(0-20Ω,額定電流2A),開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)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: 次數(shù) 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 由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,他們測(cè)量是采用圖2中的 圖(選填“甲”或“乙”)。 甲 (3)圖3 是測(cè)量的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線(xiàn),滑動(dòng)變阻器滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)(2)所選的電路圖,補(bǔ)充完圖3中實(shí)
20、物間的連線(xiàn),并使開(kāi)關(guān)閉合瞬間,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D4中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),描繪出U-I圖線(xiàn)。由圖線(xiàn)得到金屬絲的阻值 = Ω(保留兩位有效數(shù)字)。 (5)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、Ω?m B、Ω?m C、Ω?m D 、Ω?m (6)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(shuō)法中正確的選項(xiàng)是。 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
21、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(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差 D.用U-I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差 【答案】(1)(0.396—0.399)mm(2)甲;(3)連線(xiàn)如圖;(4)(4.3-4.7)Ω(5)C (6)CD (3)注意連圖時(shí)連線(xiàn)起點(diǎn)和終點(diǎn)在接線(xiàn)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(xiàn)時(shí)斷開(kāi)開(kāi)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(jiàn)第6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)誤差太大舍去,
22、然后出U-I圖線(xiàn).如右圖所示;其中第4次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)在描繪出的U-I圖線(xiàn)上,有: (5)根據(jù)電阻定律,得,代入數(shù)據(jù)可計(jì)算出ρ=1×10-6Ω?m,故選:C. (6)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(lèi)型的誤差叫做偶然誤差;由此可見(jiàn),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(lái)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
23、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. 【名師點(diǎn)睛】該題是綜合性較強(qiáng)的題,解答時(shí)注意一下幾方面:1、對(duì)于長(zhǎng)度的測(cè)量注意高中所要求的游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用方法,讀書(shū)時(shí)是固定刻度的值與可動(dòng)刻度的值得和.2、會(huì)根據(jù)電壓表、電流表及被測(cè)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(xiàn)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(huì)用電阻定律來(lái)求
24、解導(dǎo)線(xiàn)的電阻率. 9.某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ。步驟如下: (1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖1所示,由圖可知其長(zhǎng)度為_(kāi)_____mm; (2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖2所示,由圖可知其直徑為_(kāi)___________mm; (3)用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻,表盤(pán)的示數(shù)如圖3所示,則該電阻的阻值約為_(kāi)_______Ω. (4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下: 待測(cè)圓柱體電阻R 直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻不計(jì)) 電流表A1(量程為0~4mA,內(nèi)阻約50Ω) 電流表A2
25、(量程為0~10mA,內(nèi)阻約30Ω) 電壓表V1(量程為0~3V,內(nèi)阻約10kΩ) 電壓表V2(量程為0~15V,內(nèi)阻約25kΩ) 滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~15Ω,允許通過(guò)的最大電流為2.0A) 滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~2kΩ,允許通過(guò)的最大電流為0.5A) 開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線(xiàn)若干 為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請(qǐng)?jiān)趫D4中畫(huà)出測(cè)量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。 【答案】(1)50.20 ;(2)4.700;(3)220;(4)如圖所示; 【解析】(1)其材料的長(zhǎng)度為5cm+0.05mm×4=50.20mm;(2)由圖可知其直徑為4.5mm+0.01mm×20.
26、0=4.700mm;(3)該電阻的阻值約為22×10Ω=220Ω;(4)電源的電動(dòng)勢(shì)為4V,則電壓表選擇V1; 【名師點(diǎn)睛】此題考查伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn);對(duì)游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器以及歐姆表的讀數(shù)要熟練掌握,注意有效數(shù)字的保留;伏安法測(cè)電阻要搞清實(shí)驗(yàn)原理、器材的選擇、電路的選擇等等;注意當(dāng)測(cè)量小電阻時(shí)一般用電流表外接,測(cè)量大電阻時(shí)用電流表內(nèi)接. 10.如圖所示的電路可測(cè)出電阻絲的電阻率,同時(shí)還可附帶測(cè)量出電源的內(nèi)電阻,圖中被測(cè)電阻絲的直徑為。R是阻值為的保護(hù)電阻,電源電動(dòng)勢(shì),電流表內(nèi)阻不計(jì)。閉合開(kāi)關(guān)S,鱷魚(yú)夾夾在電阻絲的不同部位,用刻度尺測(cè)量接入電路部分的長(zhǎng)度L,記錄下L和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I的多組數(shù)據(jù),然后據(jù)此作出圖像如圖。已知被測(cè)金屬絲 (1)如果電阻絲單位長(zhǎng)度的電阻用表示,寫(xiě)出圖像所對(duì)應(yīng)的物理原理表達(dá)式,式中涉及的相關(guān)物理量用字母表示(E、、R、):。 (2)根據(jù)畫(huà)出的圖像,該電阻絲單位長(zhǎng)度的電阻,電阻絲的電阻率,電源內(nèi)阻(電阻絲電阻率的結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。 【答案】(1);(2),, 【解析】(1)將被測(cè)金屬絲接在電動(dòng)勢(shì)恒為E的電源上,通過(guò)改變金屬絲的長(zhǎng)度L,測(cè)得流過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流I,由閉合電路歐姆定律, ,可解得:。 【名師點(diǎn)睛】考查閉合電路歐姆定律的應(yīng)用,掌握通過(guò)圖象的斜率,求解單位長(zhǎng)度的電阻,是解題的關(guān)鍵,并理解電阻定律的內(nèi)容。
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