题目内容
为测定一段金属丝的电阻率
,某同学设计了如图甲所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,电路中的保护电阻R。=4.0
,电源的电动势E=3.O V,电流表内阻忽略不计,滑片P与电阻丝始终接触良好。
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数 为d= mm。
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(2)实验时闭合开关,调节滑片P的位置,分别测量出每次实验中aP长度z及对应的电流值J,实验数据如下表所示:
| x(m) | O.10 | O.20 | O.30 | O.40 | O.50 | O.60 |
| i(A) | 0.49 | O.43 | O.38 | 0.33 | O.31 | O.28 |
|
| 2.04 | 2.33 | 2.63 | 3.03 | 3.23 | 3.57 |
①将表中数据描在
坐标纸中,如图丙所示。试作出其关系图线,图象中直线的斜率的表达式k= (用题中字母表示),由图线求得电阻丝的电阻率
(保留两位有效数字)。
②根据图丙中
关系图线纵轴截距的物理意义,可求得电源的内阻为
(保留两位有效数字)。
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【知识点】 测定金属的电阻率. J5
【答案解析】(1)0.400;(2)①
,1.1×10-4;②1.4Ω. 解析:1)由图乙所示螺旋测微器可知,其示数为0mm+40.0×0.01mm=0.400mm.
(2)①如图所示由图丙所示图象由电阻定律可得,R=ρ
,由欧姆定律可得:R=
,则图象斜率k=
,s=
联立解得:k=
代入数据得:k=
=3
联立解得电阻率为:ρ=
代入数据得:ρ=1.1×10-4Ω•m;
根据图丙中
-x关系图线纵轴截距为1.8,此时待测电阻丝电阻为零,由闭合电路欧姆定律得:E=I(r+R0)即:3=
(r+4.0)得:r=1.4Ω
【思路点拨】(1)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.(2)应用描点法作图作出图象;求出图象的函数表达式,然后根据图象求出电阻率.螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数,螺旋测微器需要估读;要掌握应用图象法处理实验数据的方法.