题目内容
【题目】为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ,设计了如图4所示电路.ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触始终良好.
①实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图5所示,其示数为d=mm.
②实验时闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据,如下表:
x(m) | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
U(V) | 1.50 | 1.72 | 1.89 | 2.00 | 2.10 | 2.18 |
I(A) | 0.49 | 0.43 | 0.38 | 0.33 | 0.31 | 0.28 |
U/I(Ω) | 3.06 | 4.00 | 4.97 | 6.06 | 6.77 | 7.79 |
Ⅰ请根据表中数据在图6上描点连线作U﹣I关系图线 , 根据该图象,可得电源的电动势E=V;内阻r=Ω.
Ⅱ根据表中数据作出的 ﹣x关系图象如图7所示,利用该图象,可求得电阻丝的电阻率ρ为Ωm(保留两位有效数字).
Ⅲ图7中 ﹣x关系图线纵截距的物理意义是 .
【答案】0.400;;3;1;1.3×10﹣6;电流表内阻为2Ω
【解析】解:①由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0mm,可动刻度示数为40.0×0.01mm=0.400mm,则螺旋测微器示数为0.400mm.②Ⅰ应用描点法作图在图象中找出对应的点,然后用光滑的直线连接,得到图象如图所示;
图线与纵坐标的交点就是电源的电动势,从图上可得:E=3.0V.在图象中找出两个清晰的点,
读出对应的数据,然后根据公式:r= =1Ω;
Ⅱ.电阻丝电阻R= =ρ +RA,则 = x+RA, ﹣x图象的斜率k= = =10,
电阻率ρ=kS=10×3.14× ≈1.3×10﹣6Ωm;Ⅲ:由 = x+RA可知,函数 ﹣x图线纵截距为2.0Ω,它表示电流表的内阻为2Ω;
所以答案是:①0.400;②Ⅰ如图所示;3; 1;Ⅱ1.3×10﹣6;Ⅲ电流表内阻为2Ω.