Question

19．小华同学利用一电阻丝代替滑动变阻器测定了一电池组的电动势和内阻，并通过测出的数据得出了该电阻丝的电阻率，她设计的电路如图甲所示，在电路中定值电阻R₀=2Ω．通过移动滑片P读出了多组实验数据，并将测量的数据描绘在了如图乙、丙的坐标系中，其中图乙为U-I图象、图丙为$\frac{U}{I}$-x图象（x为a、P间电阻丝长度）．

回答下列问题：
（1）该电池组的电动势为3.00V，该电池组的内阻为1.0Ω．
（2）在连接电路前小华已经测量并计算了该电阻丝的横截面积大小为S=1.2×10^-7m²，则该电阻丝的电阻率ρ=1.2×10^-6Ω•m，请分析图丙图线的纵轴截距所表达的物理量是电流表内阻．

Answer 1

分析 （1）根据闭合电路欧姆定律列式，明确图象的意义即可求得电动势和内电阻；
（2）根据欧姆定律列式，结合图象规律进行分析，即可求得电阻率和截距的意义．

解答 解：（1）由闭合电路欧姆定律有：U=E-I（R₀+r），
由题图乙可知，纵轴截距就是电源的电动势，为：E=3.00V，所以有：r=$\frac{△U}{△I}$-R₀=$\frac{3.00-1.50}{0.50}$-2.0=1.0Ω．
（2）由欧姆定律有：$\frac{U}{I}$=$ρ\frac{x}{S}$+R_A，则k=$\frac{ρ}{S}$，$\frac{U}{I}$-x图象的斜率k=$\frac{8.0-2.0}{0.6}$=10Ω/m，电阻率ρ=kS=1.2×10^-6Ω•m；由公式可知：$\frac{U}{I}$-x图线的纵轴截距为R_A，即电流表的内阻．
故答案为：（1）3.00，1.0；（2）1.2×10^-6，电流表内阻

点评 本题考查电动势和内电阻的测量，要注意根据题意进行分析，明确实验中的原理，再根据闭合电路欧姆定律以及欧姆定律进行分析求解