1、实验题 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
。实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器(0~20Ω,额定电流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
|
由以上实验数据可知,他们测量是采用下图中的?图(选填“甲”或“乙”)。


(3)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值
=4.4Ω,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、
Ω?m? B、
Ω?m? C、
Ω?m? D 、
Ω?m
(4)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,选不全得一半分,有选错不得分)。
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
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消除偶然误差
参考答案:(1)2.150mm (2)甲 (3)D (4)AC
本题解析:(1)螺旋测微器固定刻度读数为2.0mm,可动刻度读数为0.01mm×15.0=0.150mm,最终读数为2.150mm.
(2)由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约5Ω,则有
,比较可知Rx为小电阻,电流表应该采用外接法测量误差小;由(3)知是用伏安特性曲线来测量电阻的,就要求电压、电流从接近0开始调节,所以滑动变阻器应该采用分压接法,选甲图.
(3)根据电阻定律Rx=ρ
有:ρ=
=
Ω?m=1×10-5Ω?m.
(4)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,由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差,不可能清除,答案为AC.
本题难度:一般
2、简答题 (1)如图a所示,用铁架台、弹簧和多个质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.

①为完成实验,还需要的实验器材有:______.
②图b是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为______N/m.图线不过原点的原因是由于______.
(2)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图所示.用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为100Ω,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度.某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验.
A.刻度尺(最小分度为mm);
B.游标卡尺;
C.电流表A1(量程0~300mA,内阻约0.2Ω);
D.电流表A2(量程0~100mA,内阻约0.6Ω);
E.电压表V1(量程10V,内阻约5kΩ);
F.电压表V2(量程5V,内阻约3kΩ);
G.滑动变阻器R1(阻值范围0~50Ω,额定电流1.5A);
H.滑动变阻器R2(阻值范围0~1.5KΩ,额定电流1A);
I.电源E(电动势9V,内阻可不计);
J.开关一个,导线若干.
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l,用游标卡尺测量该陶瓷管的外径D.
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表______,电压表______,滑动变阻器______.(填写器材前面的字母代号)
③在答题卷方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图.
④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为ρ,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=______(用所测得的量和已知量的符号表示).
参考答案:(1)①实验需要测量弹簧的拉力,需要测量钩码的质量,求出其重力,并测量弹簧伸长的长度,故需要天平和刻度尺.
②由k=△F△x=6(3.5-0.5)×10-2N/m=200N/m.
由图可知,当F=0时,x=0.5cm,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的.故图线不过原点的原因是由于弹簧有自重.
(2)电源的电动势E=9V,电阻膜的最大电流大约Imax=ER=9100A=90mA,故电压表选V1,电流表选A2.
电阻膜的电阻大约100Ω远小于R2,故变阻器采用限流式接法.电路如下.
由电阻定律,得R=ρLd?πD=UI
解得 d=ρlIπDU
故答案是:(1)①刻度尺、天平
②200N/m、弹簧有自重
(2)②D,E,H
③如图(电流表外接法,变阻器限流式)
④d=ρlIπDU
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 从下列器材中选择部分器材测量电压表的内阻和电源的电动势:
A.待测电压表V:量程Um=3V,内阻约几千欧姆
B.待测电源E:电动势约6~7V,内阻不计
C.微安表μA:量程Im=300μA,内阻rG=300Ω
D.电阻箱R:0~9999.99 Ω