Question

1．如圖甲所示的電路中，電阻絲ab粗細(xì)均勻，電阻率為3.14×10^-4Ω•m，a端與內(nèi)阻為2Ω的電流表相連．通過改變鱷魚夾在電阻絲上的位置，改變連入電路的電阻絲長度l，測出l及對應(yīng)的電流表示數(shù)I，來測電源的電動勢和內(nèi)阻．
（1）某同學(xué)用螺旋測微器測電阻絲的直徑，其中一次讀數(shù)如圖乙所示，示數(shù)為1.000mm；
（2）S閉合前，應(yīng)將鱷魚夾接在電阻絲b（選填“a”或“b”）端；
（3）S閉合，不斷改變鱷魚夾的位置，多測幾組l及I的數(shù)值，畫$\frac{1}{I}$-l的圖象如圖丙所示，則電源的電動勢E=1.2V，內(nèi)阻r=0.4Ω．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．
（2）明確實驗安全性要求，注意開始時接入電阻應(yīng)最大，從而確定夾子位置；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律進行列式，變形后得出與圖象對應(yīng)的表達式，從而根據(jù)圖象確定電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則，待測長度為1.0mm+0.01×0.00 mm=1.000 mm
（2）為了防止電路中開始時電流過大，應(yīng)將電阻絲總阻值接入電路，故應(yīng)夾在b端；
（3）由（1）的讀數(shù)可知，S=$\frac{πd^{2}}{4}$根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：I=$\frac{E}{r+R_{A}+\frac{ρl}{s}}$
變形可得：$\frac{1}{I}$=$\frac{R_{A}+r}{E}$+$\frac{ρ}{Es}l$$\frac{ρ}{ES}$
則圖象可知，$\frac{R_{A}+r}{E}$=2；$\frac{ρ}{ES}$=$\frac{52-2}{0.15}$=333.3
代入電阻率和截面積，解得：E=1.2V，r=0.4Ω；
故答案為：（1）1.000；（2）b；（3）1.2，0.4．

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻實驗的數(shù)據(jù)和定值電阻電流及電壓數(shù)據(jù)的處理，并能用圖象法求出電勢和內(nèi)電阻．本題實質(zhì)上就是電流表與電阻箱結(jié)合求電動勢和內(nèi)電阻的實驗方法變形．