题目内容
16．某同学利用图甲所示电路测量电源电动势和内电阻以及金属丝的电阻率，其中ab为电阻率相同的粗细均匀的金属丝，定值电阻R0=2Ω，电流表和电压表均可视为理想电表，滑片P始终与金属丝ab接触良好，实验过程如下（计算结果保留2位小数）．
（1）闭合开关，调节滑片P的位置，记录对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并测量aP的长度x；
（2）改变滑片P的位置，多次重复步骤（1），其中某次电流表和电压表的示数如图乙所示，则电流表示数为I=0.50A，电压表示数为U=2.60V．
（3）根据测得的多组数据分别绘制了如图丙所示的U-I图线和图丁所示的$\frac{U}{I}$-x图线．
（4）由图丙可得电源的电动势为E=3.00V，内电阻r=1.00Ω．
（5）利用螺旋测微器测得金属丝的直径如图戊所示，则金属丝的直径d=0.400mm，结合图丁可得金属丝的电阻率ρ=1.26×10-6Ω•m，电流表的内阻Rx=2.00Ω．
分析 （2）明确电表的最小分度，则可明确最终的读数；
（4）由闭合电路欧姆定律列式，结合图象规律可求得电动势和内电阻；
（5）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；根据电路图利用欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图象求出电阻率．
解答 解：（2）电流表每一小格示数为0.02A，则电流表示数为0.50A，电压表最小分度为0.1V，故电压表示数为2.60V；
（4）由闭合电路欧姆定律可知：U=E-I（r+R0）；则可知，图2中的图象与纵坐标间的交点表示电动势，故E=3.00V；
图象的斜率表示内电阻，则r+R0=$\frac{3.0-1.5}{0.5}$=3.00Ω；
解得：r=3.00-2.00=1.00Ω；
（5）螺旋测微器固定部分为0；转动部分读数为40.0；故最终读数为：0+40.0×0.01=0.400mm；
根据欧姆定律可知：$\frac{U}{I}$=RA+$\frac{ρx}{S}$； 结合$\frac{U}{I}$-x图线可得，图象与纵坐标的交点表示RA；故RA=2Ω；
图象的斜率k=$\frac{ρ}{S}$=$\frac{8.0-2.0}{0.6}$=10；
s=$\frac{π{d}^{2}}{4}$
联立解得：
ρ=1.26×10-6Ω•m；
故答案为：（2）0.50；2.60；（4）3.00，1.00；（5）0.400，1.26×10-6；2.00
点评 本题考查测量电动势和内电阻以及测量电阻率的实验，要注意明确实验原理，认真分析实验电路图，再结合闭合电路欧姆定律以及数学规律分析即可求解．
练习册系列答案
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