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某同学为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ,设计了如图(a)所示的电路.ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P与电阻丝

网友投稿  2022-12-11 00:00:00  零零社区

◎ 题目

某同学为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ,设计了如图(a)所示的电路. ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触始终良好.
      
图(a)                          图(b)
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图(b)所示,其示数为d=     mm
(2)实验时闭合电键,调节P的位置,将aP长度x和对应的电压U、电流I数据记录如下表:
x(m)
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
U(V)
1.50
1.72
1.95
2.00
2.10
2.18
I(A)
0.49
0.43
0.38
0.33
0.31
0.28
U/I (Ω)
3.06
4.00
5.13
6.06
6.77
7.79
 

①该同学根据实验数据绘制了如图(c)所示的U-I图像,可得电源的电动势E=        V;内阻 r =          Ω.
②请你根据表中数据在图(d)上描点连线作U/I和x关系图线.
③根据测得的直径可以算得金属丝的横截面积s=0.12×10-6m2,利用图(d)图线,可求得电阻丝的电阻率ρ为        Ω·m(保留两位有效数字);根据图(d)图线还可以得到的信息是                    .

◎ 答案

(1)0.385(0.383~0.387)
(2)① 3.0(3V、3.00V), 1.0(1Ω、1.00Ω);
② 如图       


电流表内阻为2.0Ω(电流表内阻)

◎ 解析


试题分析:(1)螺旋测微器读数方法:测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度(注意单位为毫米).所以读数为0.385mm
(2)①U-I图象与纵轴的截距为电源的电动势,由图可得E=3.0V;图线斜率为电源的内电阻与串联的总电阻,由图可得
②关系图线如图

③由电阻定律有,由图可得
图像与纵轴的截距为电流表的内电阻,由图可得电流表内电阻为2.0Ω
点评:U-I图象与纵轴的截距为电源的电动势,图线斜率为等效电源(电源与串联组成的电路)的内电阻,对图像要理解其斜率与截距的物理意义。

◎ 知识点

    专家分析,试题“某同学为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ,设计了如图(a)所示的电路.ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P与电阻丝…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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