题目内容
【题目】利用如图(a)所示电路,可以测量金属丝的电阻率,所用的实验器材有:待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6A,内阻忽略不计)、电源(电动势3.0V,内阻r未知)、保护电阻()、刻度尺、开关S、导线若干、滑片P。
实验步骤如下:
①用螺旋测微器测得电阻丝的直径d如图(b)所示;
②闭合开关,调节滑片P的位置,分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I;
③以为纵坐标,x为横坐标,作图线(用直线拟合);
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题:
(1)螺旋测微器示数为d=_______mm。
(2)实验得到的部分数据如表所示,其中aP长度x=0.30m时电流表的示数如图(c)所示,读出数据完成下表,答:①_________________;②_______________________。
(3)在图(d)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=______A-1m-1,截距b=________ A-1。(保留小数点后两位小数)
(4)根据图线求得电阻丝的电阻率___ ,电源的内阻为r=_____ 。(保留小数点后一位小数)。
【答案】 0.400 0.38 2.63 3.00 1.77 1.1×10-61.3(1.2-1.4)
【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度为0.0mm,可动刻度为0.01×40.0mm=0.400mm,所以读数为0.400 mm。
(2)由图(c)可知,电流表读数为I=19.0×0.02A=0.380A;故表格①中应为0.38,表格②中通过计算可知,应该为2.63。
(3)在图(d)中描点作图,让直线尽量过所有的点,或让直线对称分布在直线两侧,
由图线可知斜率为,因此纵截距为b=1.77A-1。
(4)根据闭合电路欧姆定律,则有: ,可得: ,联立可得: ,由数学知识可得: , ,解得:ρ=1.1×10-6Ωm ,r=1.3Ω。