实验:测定金属的电阻率
一、选择题
1.(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中,下列说法中正确的是( )
A.用伏安法测金属丝的电阻时,可采用电流表内接法
B.实验中应调节滑动变阻器,取得多组U和I的值,然后求出电阻平均值
C.应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次,然后求出长度平均值
D.实验中电流强度不得太大,以免电阻率发生变化
解析:用伏安法测金属丝电阻时,因金属丝电阻较小,应采用电流表外接法,A错;计算电阻率公式中的l应为接入电路中的长度,并不是整根金属丝的长度,C错,B、D正确.
答案:BD
2.(多选)在“测定金属的电阻率”实验中,关于误差的下列说法中正确的是( )
A.电流表采用外接法,将会使ρ测>ρ真
B.电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了金属丝分压的减小而引起测量误差
C.由ρ=可知I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差
D.由ρ=可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量
解析:由于金属丝阻值较小,若电流表采用内接法,则电流表分压产生的误差太大,故电流表采用外接法,R测<R真,由R=ρ可知ρ测<ρ真,A项说法错误;电流表采用外接法时,由于电压表的分流作用会引起测量误差,故B项说法错误;由ρ=可知要测量的物理量是d、U、I和l,都会引起测量误差,且直径d在公式中是平方关系,所以影响最大,故选项C、D说法正确.综上所述答案为CD.
答案:CD
二、非选择题
3.在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,若待测金属丝的电阻约为5 Ω,要求测量结果尽量准确,提供以下器材供选择:
A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)
B.电流表(0~3 A,内阻约0.012 5 Ω)
C.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
D.电压表(0~3 V,内阻约4 kΩ)
E.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
F.滑动变阻器(0~2 000 Ω,允许最大电流0.3 A)
G.滑动变阻器(0~20 Ω,允许最大电流1 A)
H.开关、导线若干
(1)实验选择的器材有________(填写仪器前字母代号).
(2)若用螺旋测微器测得金属丝直径d的读数如图1,则读数为________ mm.
(3)测电阻时,电流表、电压表、待测金属丝电阻在组成电路时,请在图2虚线框内画出应采用的实验原理图,且此原理图使得待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”).
(4)若用L表示金属丝长度,d表示直径,测得电阻值为R,则计算金属丝电阻率的表达式ρ=________________________________________________________________________.
解析:(1)电池电动势为3 V,则电压表选D,流过金属丝的最大电流Im==0.5 A,故电流表选C,待测金属丝阻值较小,选择阻值较小的滑动变阻器G,还需要导线、开关,故选ACDGH.
(2)根据螺旋测微器的读数规则可知,金属丝直径d=0.5 mm+0.400 mm=0.900 mm.
(3)根据<,电流表选择外接法,外接法测量值偏小.滑动变阻器阻值大于待测电阻阻值,采用限流接法,实验电路图如图所示:
(4)根据电阻定律可知R=ρ,解得ρ=.
答案:(1)ACDGH (2)0.900 (3)见解析图 小 (4)
4.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为3 Ω,实验室备有下列实验器材:
A.电压表V(量程3 V,内阻约为3 kΩ)
B.电流表A(量程0.6 A,内阻约为1 Ω)
C.滑动变阻器R(0~10 Ω,额定电流0.5 A)
D.电源E(电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω)
E.开关S,导线若干