Question

2．某同學(xué)計(jì)如圖a所示的電路圖來進(jìn)行有關(guān)電學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中ab為粗細(xì)均勻的金屬絲，R₀為保護(hù)電阻．

（1）按電路圖在圖b中完成實(shí)物連線．
（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲直徑如圖c所示，其讀數(shù)為0.400mm．
（3）電路連接正確后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，記錄aP長度x與對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I．將記錄的數(shù)據(jù)描點(diǎn)在如圖d的坐標(biāo)紙上．
①在圖d上作出$\frac{U}{I}$-x關(guān)系圖線．
②由$\frac{U}{I}$-x圖線求得電流表的內(nèi)阻r_A=2.0Ω和金屬絲的電阻率ρ與其橫截面積S的比值$\frac{ρ}{S}$=10Ω•
m^-1．（記算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原理圖得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖；
（2）根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法可得出對(duì)應(yīng)的讀數(shù)；
（3）①應(yīng)用描點(diǎn)法作圖作出圖象；②求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖象求出電阻率與面積的比值，根據(jù)截距可求得電流表內(nèi)阻．

解答 解：（1）根據(jù)給出的原理圖得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；
（2）螺旋測(cè)微器固定部分讀數(shù)為0mm；轉(zhuǎn)動(dòng)部分讀數(shù)為：40.0×0.01=0.400mm；故讀數(shù)為0.400mm

（3）①根據(jù)描出的點(diǎn)可得出對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示；由電阻定律可得，R=ρ$\frac{x}{s}$，由歐姆定律可得：R=$\frac{U}{I}$，則$\frac{U}{I}$=$\frac{ρ}{s}x$，$\frac{U}{I}$-x圖象斜率k=$\frac{ρ}{S}$，
由圖4所示圖象可知：k=$\frac{8.0-2.0}{0.60}$=10，即k=$\frac{ρ}{S}$=10，
由圖象可得：x=0時(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)值2.0，即$\frac{U}{I}$=2.0，則電流表的內(nèi)阻為2.0Ω．
故答案為：（1）如圖所示；（2）0.400；（3）①如圖所示；②2.0；10；

點(diǎn)評(píng) 明確螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法；知道螺旋測(cè)微器需要估讀；明確實(shí)驗(yàn)原理，能根據(jù)電路圖及相應(yīng)的物理規(guī)律分析得出函數(shù)關(guān)系，同時(shí)能根據(jù)圖象分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．