测导体电阻率实验
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2.5
2.0 1.5 1.0 0.5
测定金属的电阻率
2012-北京卷 21、( 18分)在 测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路 咅B 分的长度约为 50cm 。
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径, 其中某次测量结果如图 (该值接近多次测量的平均值)
解析:固定刻度读数为0,可动刻度读数为39.7,所测长度为 0.399)。
(2)用伏安法测金属丝的电阻 R x ,实验所用器材为: 电池组(电动势为 3V ,内阻约为1 Q ), 电流表(内阻约为 0.1 Q ),
电压表(内阻约为 3k Q ),
滑动变阻器R (0~20Q ,额定电流为2A )
开关,导线若干。某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 下:
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
曲线来测量电阻的,就要求电压电流从接近 0开始调节,所以应该采用分压接法(甲)
。 (3)下图是测量 R X 的实验器材实物图,图中已经连接了部分导线,滑动变阻器的滑片 P
置于变阻器的一端,请根据上图所选的电路图, 补充完成下图中实物间的连线, 并使闭合开
关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。
图1
0+39.7 X
0.01=0.397mm.(0.395
由以上实验数据可知,他们测量 R x 是采用下图中的图 _________ (选填“甲”或“乙”)
解析:由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻
R x 约5 Q 。则有
R
R A 0.1
50 ,
R V R x
3000 5
600比较R x 为小电阻应该采用外接法测量误差小。由(
3 )知是用伏安特性
1所示,其读数应为
m
甲 R x
E
乙
V
A
解析:注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉,结合( 2)可知应该连接成外
接分压接法(甲)那么在连线时断开开关且使
R x 两端的电压为0。先连外接法(线1)再连
分压法(线2和3),此时滑片P 必须置于变阻器的左端。 (4)这个小组的同学在坐标纸上建立 U 、丨坐标系,如下图所示,图中已经标出了与测量 数据相对应的四个点,请在下图中标出第
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 R x = __________ Q (保留两位有效数字)。
解析:描绘出第 2、4、6三个点后可见第 6次测量数据的坐标点误差太大舍去,然后作出
估算出的金属丝电阻率是 C 。
(6)任何实验测量都存在误差,本实验所用测量仪器都已校准,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 解析: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;
由于电流表和
21. (18 分)
(1) (0.395— 0.399) (2 )甲 (3) 如答图3 (4) 如答图4 (4.3 — 4.7) (5) C (6) CD
测定金属的电阻率实验 2012-广东卷
34. (18分)(1)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 ①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图
U-I 图线。其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的
U-I 图线上,有R x
1.00 0.220
4.5 Q
(4.3 〜4.7)。
(5 )根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约
为 解析:根据电阻定律R x
丄有
R x S
S
l
C 、1 10 6 m
D 、1 10 8 m
4.5 3.14 0.3972
10 6
6
4.5 10
m
.
0.5
电压表内阻引起的误差属于系统误差。答案
C D 。
15 (a )
___________ (填选项前的序号) 答图3
①按图15 (c )链接电路后,实验操作如下:
(a ) 将滑动变阻器 R i 的阻值置于最 _____ 处(填 大”或 小”;将9拨向接点1,闭合S i , 调节R i ,使电流表示数为I o ;
(b ) 将电阻箱R 2的阻值调至最 ____ (填大”或 小”;将S 2拨向接点2;保持R i 不变,调节 R 2,使电流表示数仍为|0,此时R 2阻值为1280 Q; ③由此可知,圆柱体的电阻为 _______ 【答案】①5.01
5.315 ②大 大
1280 Q
【解析】②电学实验的设计要遵循科学性原则、 安全性原则和准确性原则。此电路中滑动变 阻器是以限流方式接入电路中的,故在(
a )步骤中合上开关前应使其接入电路中的阻值为
最大,以保证电路安全。同理(b )步骤中亦将电阻箱 R 2的阻值调至最大。 ( 2 )步骤中, 由闭合电路欧姆定律得
E
其中R 表示圆柱体的电阻
,0
R R 1 & r
(3 )步骤中, 仍由闭合电路欧姆定律得
I 0
E
由等量代换可得 R R 2 —
R 2 R 1
R
g
r
1280 Q
(4)
(5) 测量金属丝电阻率 (6) 2012-山东卷
应选
(14) _____ (均填器材代号),在虚线框中(间答题卡)完成电路原理图。
(15) 21. (2[①1 . 773【1. 771〜1 . 775均正确】 ②A 1; E 1;电路图如右。解析: ②电压表量程3V ,所以电源应选E 1,通过待测金属丝的最大电流约为
I
3
A 0.75A ,
4
(7) (8) 阻约3k
21. (2)在测量金属丝电阻率的试验中,可供选用的器材如下: 待测金属丝:R x (阻值约4 ,额定电流约°.5A );电压表: V (量程
3V
,内
(9) (10) (11) (12) (13) 电流表:A 1 (量程0.6A ,内阻约0.2 ); A 2 (量程3A
,内阻约°.°5 电源:E 1 (电
动势3V ,内阻不计)E 2 (电动势12V ,内阻不计)
滑动变阻器:R (最大阻值约20 )螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S ;导线。 ①
用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为 —
② 若滑动变阻器采用限流接法, 为使测量尽量精确,
mm 。
、电源 和图15 (b )所示,长度为 _____ cm ,直径为 _______________________________ mm 。