Question

7．現(xiàn)有下列器材：
①電源（E=6V）；
②粗細(xì)均勻的電阻絲（兩端固定在刻度尺上）；
③定值電阻（R=2Ω）；
④電流表（內(nèi)阻不計）．
某同學(xué)利用上述器材和圖甲所示電路測量電源的內(nèi)阻r和電阻絲單位長度的電阻值R₀，實驗中電流表示數(shù)用I表示，電阻絲連入電路的部分長度用L表示，調(diào)節(jié)滑片P的位置，讀取5組對應(yīng)的I，L值，描點畫出$\frac{1}{I}-L$圖象如圖乙所示．
（1）定值電阻R的作用是保護(hù)電路；閉合開關(guān)進(jìn)行實驗之前應(yīng)將滑片移到b端．
（2）根據(jù)圖象可得：電源內(nèi)阻r為1.0Ω；電阻線單位長度的電阻R₀為9.6Ω/m．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）實驗中若電流表的內(nèi)阻不可忽略，會使r（選填“r”、“R₀”或“r和R₀”）的測量值產(chǎn)生誤差，該誤差屬于系統(tǒng)（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）誤差．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)明確定值電阻的作用，應(yīng)保證電阻絲接入電阻應(yīng)從最大值開始調(diào)節(jié)；
（2）由閉合電路歐姆定律可得出對應(yīng)的表達(dá)式，則可根據(jù)圖象求得電阻絲的阻值；
（3）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和電流表內(nèi)阻的影響明確實驗誤差．

解答 解：（1）為了防止電路短路，接入電阻，從而可以起到保護(hù)作用；
為了實驗安全，應(yīng)讓接入電阻由大到小進(jìn)行調(diào)節(jié)，故開始時應(yīng)將滑片移動b端；
（2）由閉合電路歐姆定律可知：
I=$\frac{E}{R+{R}_{0}l+r}$
變形得：
$\frac{1}{I}$=$\frac{R+r+{R}_{0}l}{E}$
由圖象可知，$\frac{R+r}{E}$=0.5
解得：r=3-2=1.0Ω；
圖象的斜率k=$\frac{1.25-0.5}{0.5}$=1.6
故$\frac{{R}_{0}}{E}$=1.6
R₀=1.6×6=9.6Ω；
（3）若電流表內(nèi)阻不能忽略，則電流表的測量值偏小，則將導(dǎo)致內(nèi)阻r的測量值出現(xiàn)誤差；
該誤差為系統(tǒng)誤差，多次測量求平均值無法減小誤差；
故答案為：（1）保護(hù)電路；b；
（2）1.0；9.6；
（3）r；系統(tǒng)．

點評 探究影響電阻大小的因素時，設(shè)計實驗方案要使用控制變量法，如探究電阻與長度的關(guān)系，應(yīng)該選擇材料相同和橫截面積相同，長度不同的導(dǎo)體；對于電學(xué)實驗中的計算問題，要熟練掌握串并聯(lián)知識，利用歐姆定律進(jìn)行計算．