Question

10．某同學(xué)利用如圖1電路圖測量電源電動勢和內(nèi)電阻，其中電壓表內(nèi)阻很大，ab為電阻率很大，粗細均勻的金屬絲，定值電阻R₀=2Ω，滑片P始終與金屬絲ab接觸良好，實驗過程如下：
（1）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P的位置，記錄對應(yīng)的電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，并測量aP的長度x；
（2）根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)分別繪制了U-I圖線和$\frac{U}{I}$-x圖線如圖2、圖3所示；
（3）由U-I圖線可得電源的電動勢E=3.00V，內(nèi)電阻r=1.00Ω；
（4）利用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖4所示，則金屬絲的直徑d=0.400mm，結(jié)合$\frac{U}{I}$-x圖線可得電流表的內(nèi)阻為R_A=2Ω，金屬絲的電阻率為ρ=1.26×10^-6Ω•m．

Answer 1

分析 （3）由閉合電路歐姆定律列式，結(jié)合圖象規(guī)律可求得電動勢和內(nèi)電阻；
（4）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；根據(jù)電路圖利用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖象求出電阻率．

解答 解：（3）由閉合電路歐姆定律可知：U=E-I（r+R₀）；則可知，圖2中的圖象與縱坐標間的交點表示電動勢，故E=3.00V；
圖象的斜率表示內(nèi)電阻，則r+R₀=$\frac{3.0-1.50}{0.5}$=3.00Ω；
解得：r=3.00-2.00=1.00Ω；
（4）螺旋測微器固定部分為0；轉(zhuǎn)動部分讀數(shù)為40.0；故最終讀數(shù)為：0+40.0×0.01=0.400mm；
根據(jù)歐姆定律可知：$\frac{U}{I}$=R_A+$\frac{ρx}{S}$； 結(jié)合$\frac{U}{I}$-x圖線可得，圖象與縱坐標的交點表示R_A；故R_A=2Ω；
圖象的斜率k=$\frac{ρ}{S}$=$\frac{8.0-2.0}{0.6}$=10；
s=$\frac{πrj2gr7i^{2}}{4}$
聯(lián)立解得：
ρ=1.26×10^-6Ω•m；
故答案為：（3）3.00，1.00；（4）0.400，2，1.26×10^-6

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻以及測量電阻率的實驗，要注意明確實驗原理，認真分析實驗電路圖，再結(jié)合閉合電路歐姆定律以及數(shù)學(xué)規(guī)律分析即可求解．