题目内容
(10分)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(a)所示的电路.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.
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(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图(b)所示,其示数为d=______mm.
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(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:
①请根据表中数据在图(c)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.
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图(c)
②根据表中数据作出的U/I-x关系图象如图(d)所示,利用该图象,可求得电阻丝的电阻率ρ为______Ω·m(保留两位有效数字).
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图(d)
③图(d)中
-x关系图线纵截距的物理意义是__________________.
(1)0.400(0.398~0.402)(2)①如图(2分),3.00(2.98~3.02)(1分),1.0
【解析】
试题分析:(1)螺旋测微器的读数为
0.400
(2)①如图,图像的纵截距表示电源电动势,故E=3.00,当U=1.50V,
,所以
,解得内阻为1.0
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②根据公式
可得
,即图线的斜率表示
,带入数据求得1.2×10-6或1.3×10-6;(2分)
③当x为零时,电阻丝连入电路的电阻为零,所以测的是电流表的内阻(为2.0Ω)。(2分)
考点:考查了测量电阻率实验
点评:做本题的关键是对图像的物理意义正确掌握,
某同学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(a)所示的电路. 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.
图(a) 图(b)
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图(b)所示,其示数为d= mm
(2)实验时闭合电键,调节P的位置,将aP长度x和对应的电压U、电流I数据记录如下表:
| x(m) | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
| U(V) | 1.50 | 1.72 | 1.95 | 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 | 5.13 | 6.06 | 6.77 | 7.79 |
①该同学根据实验数据绘制了如图(c)所示的U-I图像,可得电源的电动势E= V;内阻 r = Ω.
②请你根据表中数据在图(d)上描点连线作U/I和x关系图线.
③根据测得的直径可以算得金属丝的横截面积s=0.12×10-6m2,利用图(d)图线,可求得电阻丝的电阻率ρ为 Ω·m(保留两位有效数字);根据图(d)图线还可以得到的信息是 .