伏安法测电阻实验(含解析).docVIP

测电阻实验 1、(2012·北京理综·T21)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,其读数应为　　　　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Rx.实验所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、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Rx采用的是　　　　(选填“甲”或“乙”)图. (3)图丙是测量Rx的实验器材实物图, 图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图,补充完成图丙中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏. (4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图丁所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图丁中标出第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Rx= 　　　　Ω(保留两位有效数字). (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.1×10-2Ω·m　　　　　　B.1×10-3Ω·m C.1×10-6Ω·m D.1×10-8Ω·m (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 【解题指南】本题需要把握以下四点: (1)估计被测电阻的阻值. (2)分析表格数据推断滑动变阻器的连接方式. (3)U-I图像斜率的物理意义. (4)偶然误差和系统误差各自的特点. 【解析】⑴螺旋测微器螺旋上的50个刻度对应前进或后退0.5mm，还要注意估读一位，保证最后结果在毫米作单位的情况下小数点后有三位数. ⑵从表格数据可以估计出被测电阻大约是5Ω.因为滑动变阻器最大电阻20Ω，电源电动势3V，若采用限流式接法，被测电阻获得的最小电压，可是表格第一组数据电压只有0.1V，可见，在实验中，滑动变阻器不是限流式接法，所以选甲 ⑶分压式接法滑动变阻器的的三个接线端都要接入电路，其中两个固定端与电源相连 ⑷求出U—I图像斜率即表示电阻值. ⑸根据公式，电阻率，代入数据即可求出电阻率 ⑹偶然误差随机产生，不可预计；系统误差是由一些固有的因素（如测量方法的缺陷）产生的，理论上说系统误差总是可以通过一定的手段来消除.读数造成的误差属于偶然误差，A错误；表的内阻造成的误差属于系统误差，是可以消除的，所以B错误，C正确.用U—I图像处理数据，所做的图线对测量数据起到取平均值的作用，从而减小偶然误差的影响，D正确. 【答案】(1)0.395~0.399均可　(2)甲 (3)如图 (4)如图　4.3~4.7均可 (5)C　(6)C、D （2012·安徽理综·T21（II））如图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡额定电压为2.5 V. (1)完成下列实验步骤: ①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,　. ②闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,　. ③断开开关根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线. (2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图. 【解题指南】解答本题的关键是理解实验原理及数据处理的方法，明确滑动变阻器的连接方式，选择电流表的内接或外接法 【解析】（1）开关闭合前应使小灯泡两端的电压为0，所以应使滑动变阻器的滑片滑至最左端. 实验中要测出多组灯泡两端的电压和电流值，因此闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电压表和电流表的多组读数，电压表的读数不应超过2.5V （2）根据实物图画出电路图如下图： 【答案】（1）使滑动变阻器的滑片滑至最左端增加小灯泡两端的电压，记录电压表和电流表的多组读数，直至电压表达到额定电压 （2）见解析 （2012山东理综T21(2)）在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下: 待测电阻丝:Rx(阻值约4Ω,额定电流约0.5A); 电