Question

（2013?重慶二模）為測(cè)定某電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r以及一段電阻絲的電阻率ρ，設(shè)計(jì)了如圖4所示電路．a(chǎn)b是一段電阻率較大的粗細(xì)均勻的電阻絲，R₀是阻值為2Ω的保護(hù)電阻，滑動(dòng)片P與電阻絲接觸始終良好．
①實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)得電阻絲的直徑如圖5所示，其示數(shù)為d=

0.400

mm．
②實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，記錄aP長(zhǎng)度x和對(duì)應(yīng)的電壓U、電流I等相關(guān)數(shù)據(jù)，如下表：

x（m）	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
U（V）	1.50	1.72	1.89	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	4.97	6.06	6.77	7.79

Ⅰ請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖6上描點(diǎn)連線作U-I關(guān)系圖線，根據(jù)該圖象，可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=

3

V；內(nèi)阻r=

1

Ω．
Ⅱ根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出的

U

I

-x關(guān)系圖象如圖7所示，利用該圖象，可求得電阻絲的電阻率ρ為

1.3×10^-6

Ω?m（保留兩位有效數(shù)字）．
Ⅲ圖7中

U

I

-x關(guān)系圖線縱截距的物理意義是

電流表內(nèi)阻為2Ω

．

Answer 1

分析：①螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)．
②Ⅰ應(yīng)用描點(diǎn)法作圖，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后根據(jù)各點(diǎn)作出圖象；圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)就是電源的電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)公式r=

△U

△I

可以求出內(nèi)阻；
Ⅱ、根據(jù)歐姆定律與電阻定律求出

U

I

-x的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖象求出電阻率．
Ⅲ、根據(jù)圖象的函數(shù)表達(dá)式結(jié)合圖象分析答題．

解答：解：①由圖示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)為0mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為40.0×0.01mm=0.400mm，則螺旋測(cè)微器示數(shù)為0.400mm．
②Ⅰ應(yīng)用描點(diǎn)法作圖在圖象中找出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用光滑的直線連接，得到圖象如圖所示；
圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)就是電源的電動(dòng)勢(shì)，從圖上可得：E=3.0V．在圖象中找出兩個(gè)清晰的點(diǎn)，
讀出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)公式：r=

△U

△I

=1Ω；

Ⅱ．電阻絲電阻R=

U

I

=ρ

x

S

+R_A，則

U

I

=

ρ

S

x+R_A，

U

I

-x圖象的斜率k=

ρ

S

=

8-2

0.6

=10，
電阻率ρ=kS=10×3.14×(

0.400×10-3

2

)2≈1.3×10^-6Ω?m；
Ⅲ：由

U

I

=

ρ

S

x+R_A可知，函數(shù)

U

I

-x圖線縱截距唯愛2.0Ω，它表示電流表的內(nèi)阻為2Ω；
故答案為：①0.400；②Ⅰ如圖所示；3； 1；Ⅱ1.3×10^-6；Ⅲ電流表內(nèi)阻為2Ω．

點(diǎn)評(píng)：應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法．