利用如图(a)所示电路,可以测量金属丝的电阻率ρ,所用的实验器材有:待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6A,内阻忽略不计)电源(电动势3.0V,内阻r未知)、保护电阻(R0=4.0Ω)刻度尺、开关S、导线若干、滑片P实验步骤如下:①用螺旋测微器测得电阻丝的直径d如图(b)所示.②闭合开关,调节滑片P的位置,分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I.③以 1 I 为纵坐标,x为横坐标,作 1 I -x图线(
2019-06-24
利用如图(a)所示电路,可以测量金属丝的电阻率ρ,所用的实验器材有:
待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6A,内阻忽略不计)
电源(电动势3.0V,内阻r未知)、
保护电阻(R0=4.0Ω)
刻度尺、开关S、导线若干、滑片P
实验步骤如下:
①用螺旋测微器测得电阻丝的直径d如图(b)所示.
②闭合开关,调节滑片P的位置,分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I.
③以 为纵坐标,x为横坐标,作 -x图线(用直线拟合).
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.
回答下列问题:
(1)螺旋测微器示数为d=___mm.
(2)用题中字母可求得 与x的关系式为___.
(3)实验得到的部分数据如表所示,其中aP长度x=0.30m时电流表的示数如图(c)所示,读出数据,完成下表,答:①___,②___ x(m) | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
I(A) | 0.49 | 0.43 | ① | 0.33 | 0.31 | 0.28 |
(A-1) | 2.04 | 2.33 | ② | 3.03 | 3.23 | 3.57 |
(4)在图(d)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=___A-1m-1,截距b=___A-1.(保留小数点后两位小数)
(5)根据图线求得电阻丝的电阻率ρ=___Ω•m,电源的内阻为r=___Ω.(保留小数点后一位小数)
优质解答
(1)螺旋测微器的固定刻度为0.0mm,可动刻度为0.01×40.0mm=0.400mm,
所以最终读数为0.400 mm(0.400±0.001).
(1)根据闭合电路欧姆定律,则有:E=I(R0+r+ρ),
由数学知识,可得,=x+;
(3)由图(c)可知,电流表读数为I=19.0×0.02A=0.380A;
故表格①中应为0.38,表格②中通过计算可知,应该为2.63,
(4)在图(d)中描点作图,让直线尽量过所有的点,或让直线对称分布在直线两侧,
由图线可知,斜率为k=A-1•m-1=2.97A-1•m-1,
因此纵截距为b=1.77A-1;
(5)由数学知识可得,k=,b=,
解得:ρ=1.1×10-6Ω•m
r=1.3Ω
故答案为:(1)0.400(0.400±0.001);
(2)=x+;
(3)①0.38,②2.63;
(4)图线如上图所示,3.00(2.92~3.10),1.78(1.76~1.78);
(5)1.1×10-6(1.0×10-6~1.2×10-6),1.3(1.1~1.5).
(1)螺旋测微器的固定刻度为0.0mm,可动刻度为0.01×40.0mm=0.400mm,
所以最终读数为0.400 mm(0.400±0.001).
(1)根据闭合电路欧姆定律,则有:E=I(R0+r+ρ),
由数学知识,可得,=x+;
(3)由图(c)可知,电流表读数为I=19.0×0.02A=0.380A;
故表格①中应为0.38,表格②中通过计算可知,应该为2.63,
(4)在图(d)中描点作图,让直线尽量过所有的点,或让直线对称分布在直线两侧,
由图线可知,斜率为k=A-1•m-1=2.97A-1•m-1,
因此纵截距为b=1.77A-1;
(5)由数学知识可得,k=,b=,
解得:ρ=1.1×10-6Ω•m
r=1.3Ω
故答案为:(1)0.400(0.400±0.001);
(2)=x+;
(3)①0.38,②2.63;
(4)图线如上图所示,3.00(2.92~3.10),1.78(1.76~1.78);
(5)1.1×10-6(1.0×10-6~1.2×10-6),1.3(1.1~1.5).