Question

在“測定金屬的電阻率”的實驗中，要測定阻值約為3—5Ω的金屬絲的電阻率，實驗中要求能夠多測量幾次數(shù)據(jù)且盡可能減小實驗誤差。 所用的電壓表規(guī)格：量程0—3V、內(nèi)阻約3kΩ； 電流表規(guī)格：量程0—0.6A、內(nèi)阻約0.1Ω；還有其他一些器材。

（1）在給定的方框內(nèi)畫出實驗電路圖；（方框圖見答題紙）

（2）實驗中需要用如圖甲所示的螺旋測微器測得金屬絲的直徑，從圖中可以得到該螺旋測微器的量程為 精確度為 。圖乙是使用該螺旋測微器測量該實驗所用電阻絲的結(jié)果（圖中有讀數(shù)放大部分），金屬絲的直徑d= mm，根據(jù)照片的刻度可以分析知道該螺旋測微器經(jīng)過長時間使用之后存在著 誤差。

（3）實驗中還應(yīng)測出的物理量是 ；

電阻率的計算公式為ρ= 。

（4）該實驗中產(chǎn)生誤差的原因可能有 （寫出兩條正確的即可）。

Answer 1

(1)電路圖如下圖所示（分壓外接）

(2)25mm 0.01mm 0.462mm~0.466mm 零（或者“系統(tǒng)”）

(3)金屬絲的長度、金屬絲兩端的電壓、通過金屬絲的電流；。

(4)測量金屬絲的長度產(chǎn)生的誤差、電流表電壓表讀數(shù)產(chǎn)生的誤差、金屬絲溫度升高產(chǎn)生的誤差。

【解析】

試題分析：(1)由待測電阻的阻值及電壓表、電流表的內(nèi)阻可知應(yīng)采用安培表外接法，由于采用外接法電壓表分流值較小系統(tǒng)誤差較小，故采用外接法較適合，滑動變阻器采用分壓法可以獲得更大范圍的電壓變化，故采用如圖所示的電路。

(2)由螺旋測微器的銘牌可以看出其測量量程為25mm，精度為0.01mm；測量值=主軸刻度+副軸刻度=0+ 0.01×46.5=0.465（mm）；由圖可知副軸0刻度線未與主軸線相重合，說明該螺旋測微器存在系統(tǒng)誤差。

(3)通過測量金屬絲的直徑可以得出其橫截面積，金屬絲的電阻率與其長度、材料和橫截面積有關(guān)，金屬絲的電阻與其兩端的電流和電壓滿足歐姆定律，要探究電阻率與其他量的關(guān)系還應(yīng)測出金屬絲的長度、金屬絲兩端的電壓、通過金屬絲的電流；由、、聯(lián)立可得。

(4)由可知，測量值（電壓、電流、長度、直徑）均會給實驗帶來誤差，同時由于金屬絲通電產(chǎn)生熱量溫度升高其電阻亦會變化，從而產(chǎn)生實驗誤差。

考點：本題考查了測定金屬的電阻率的實驗