Question

5．在測定一根粗細均勻的合金絲電阻率的實驗中：
（1）用螺旋測微器測定合金絲直徑如圖1，則合金絲的直徑為0.696mm．
（2）用伏安法測金屬絲的電阻R_x．實驗所用器材為：電池組（電動勢3V，內阻約1Ω）、電流表（內阻約0.1Ω）、電壓表（內阻3kΩ）、滑動變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關、導線若干． 某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數據如下：

次數	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

由以上實驗數據可知，他們測量R_x是采用的（圖2）的甲圖（選填“甲”或“乙”）．并根據所選的電路圖，補充完成右圖中實物間的連線，并使閉合開關的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．

（3）任何實驗測量都存在誤差．本實驗所用測量儀器均已校準．
下列關于誤差的說法中正確的選項是CD（有多個正確選項）．
A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數引起的誤差屬于系統誤差
B．由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于偶然誤差
C．若將電流表和電壓表的內阻計算在內，可以消除由測量儀表引起的系統誤差
D．用UI圖象處理數據求金屬絲電阻可以減小偶然誤差．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數之和是螺旋測微器的示數；
（2）根據題意確定滑動變阻器接法，然后選擇實驗電路；根據電路圖連接實物電路圖；
（3）由于實驗原理或實驗設計造成的誤差是系統誤差，由于實驗讀數、實驗數據處理等造成的誤差是偶然誤差．

解答 解：（1）由圖丙所示螺旋測微器可知，其示數為：0.5mm+1.96×0.01mm=0.696mm；
（2）由表中實驗數據可知，滑動變阻器如果用限流，最小電壓為0.6V，而表中電壓都到0.10V了，則滑動變阻器不能采用限流接法，滑動變阻器應采用分壓接法，應選擇圖甲所示電路圖；根據圖甲所示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：
（3）A、用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數引起的誤差屬于偶然誤差，故A錯誤；
B、由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于系統誤差，故B錯誤；
C、若將電流表和電壓表的內阻計算在內，可以消除由測量儀表引起的系統誤差，故C正確；
D、應用圖象法處理實驗數據可以減小偶然誤差，則用U-I圖象處理數據求金屬絲電阻可以減小偶然誤差，故D正確；故選CD；
故答案為：（1）0.696；（2）甲；電路圖如圖所示；（3）CD．

點評 本題考查了螺旋測微器讀數、實驗電路選擇、連接實物電路圖、誤差分析等問題；要掌握常用器材的使用及讀數方法；明確電學實驗中，當要求電流從零調時，滑動變阻器應用分壓式接法；當滿足待測電阻阻值遠小于電壓表內阻時，電流表應用外接法，當電流表內阻遠小于待測電阻阻值時，電流表應用內接法．