Question

7．圖1甲是“用伏安法測(cè)量金屬絲電阻率ρ”的實(shí)驗(yàn)電路圖．

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲直徑d如圖1乙所示，可讀出d=0.395mm．
（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，讀出MP的長(zhǎng)度為x時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)，算出對(duì)應(yīng)的電阻R，利用多組數(shù)據(jù)繪出如圖2所示的R-x圖象，可得該圖線的斜率k=10Ω/m．
（3）利用圖線的斜率k、金屬絲的直徑d，得到金屬絲電阻率ρ的表達(dá)式為ρ=$\frac{πbst5zrj^{2}k}{4}$．
（4）圖1中的a導(dǎo)線從電流表的“0.6A”接線柱改接于電流表的“-”接線柱上，可以測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．
①閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，讀出多組電壓表和電流表的示數(shù)，把實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)繪成如圖3所示的U-I圖象，得出電源的電動(dòng)勢(shì)E=2.80V；若R₀=2.0Ω，則電源的內(nèi)阻r=1.0Ω．
②若測(cè)量值為E_測(cè)，真實(shí)值為E_真，那么在操作、讀數(shù)、計(jì)算均正確無誤的情況下，E_測(cè)小于E_真（選填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 本題關(guān)鍵是根據(jù)電阻定律以及閉合電路歐姆定律寫出表達(dá)式，再根據(jù)圖象的截距和斜率的含義即可求解．

解答 解：（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d=39.5×0.01mm=0.395mm
（2）R-x圖象的斜率為k=$\frac{R}{x}=\frac{6}{0.6}=10$Ω/m
（3）由R=$\frac{ρx}{\frac{1}{4}πvrhkbun^{2}}$
可得ρ=$\frac{πxx5hlqu^{2}k}{4}$
（4）①圖中的a導(dǎo)線從電流表的“0.6A”接線柱改接于電流表的“-”接線柱上，由U=E-I（R₀+r）可得，U-I圖象的縱軸的截距為電源的電動(dòng)勢(shì)E，斜率大小為（R₀+r），所以E=2.80V（2.78～2.82都對(duì)），R₀+r=$\frac{2.80-1.00}{0.60}$，解得r=1.0Ω．
②因本實(shí)驗(yàn)中采用相對(duì)電源的電流表外接法，故測(cè)量的電壓值小于真實(shí)值，故電源的電動(dòng)勢(shì)小于真實(shí)值；
故答案為：（1）3.95×10^-4m，（2）10，（3）ρ=$\frac{π2bcril5^{2}k}{4}$；（4）①2.80，1.0②小于．

點(diǎn)評(píng) 遇到實(shí)驗(yàn)問題，關(guān)鍵是弄清實(shí)驗(yàn)原理和要求，若涉及到圖象問題，則先根據(jù)物理規(guī)律求出表示縱軸與橫軸物理量的表達(dá)式，然后根據(jù)截距和斜率的概念即可求解．