Question

某同学要测量一根金属丝R_x（电阻约6Ω）的电阻率ρ，选用了以下器材：电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）、毫安表mA（量程100mA，内阻为1.2Ω）、定值电阻R₀（阻值为0.24Ω）、滑动变阻器R（0-15Ω）、学生电源E（电动势为3V，内阻不计）、开关S、导线若干。

(1)该金属丝接入电路的有效长度为0.50m。他用如图甲所示的螺旋测微器测量金属丝的直径。测量时，当转动旋钮至小砧、测微螺杆与金属丝将要接触时，应调节旋钮______（选填“B”、“C”或“D”）直到发出“喀喀”声时停止；某次的测量结果如图乙所示，其读数为______mm。

(2)为了准确测出金属丝的电阻，该同学设计了以下四种方案，其中最合理的是______。

A.    B.  

C.   D.  

(3)该同学利用最合理的实验方案进行实验，在某次实验中电压表V读数为1.80V，毫安表mA读数为60mA，则利用以上这些测量数据可求得金属丝的电阻率为______Ω•m（保留2位有效数字）。

(4)该同学在测量金属丝的电阻时，利用多次实验得到的电压表和电流表读数，描点并作出U—I图线，从而求得金属丝的电阻，这种做法的好处是______。

Answer

D 0.500 A 1.9×10-6 能减小偶然误差

【解析】

(1)[1]测微螺杆与金属丝将要接触时，要通过D进行微调；

[2]图乙所示，主尺读数为0.5mm，分度尺读数为0.000mm，故螺旋测微器读数为0.5mm+0.000m=0.500mm。

(2)[3]没有特别要求，且电压表量程大于电源电动势，故滑动变阻器采用限流式接法；电流表量程较小，需要并联一个电阻R0，而成为大量程的电流表，为避免电压表分流，最佳方案为A，故选A。

(3)[4]根据A原理图和欧姆定律知

根据电阻定律知

两式联立，代入数据解得：

ρ=1.9×10-6Ω•m

(4)[5]根据图像法求电阻和多次测量求平均值的效果一样，减小偶然误差；系统误差是由实验设计决定的，故在不改变实验设计的情况下，系统误差不会减小。