Question

2．某同學計如圖a所示的電路圖來進行有關電學實驗，其中ab為粗細均勻的金屬絲，R₀為保護電阻．

（1）按電路圖在圖b中完成實物連線．
（2）用螺旋測微器測得金屬絲直徑如圖c所示，其讀數(shù)為0.400mm．
（3）電路連接正確后，閉合開關，調節(jié)P的位置，記錄aP長度x與對應的電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I．將記錄的數(shù)據(jù)描點在如圖d的坐標紙上．
①在圖d上作出$\frac{U}{I}$-x關系圖線．
②由$\frac{U}{I}$-x圖線求得電流表的內(nèi)阻r_A=2.0Ω和金屬絲的電阻率ρ與其橫截面積S的比值$\frac{ρ}{S}$=10Ω•
m^-1．（記算結果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原理圖得出對應的實物圖；
（2）根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)方法可得出對應的讀數(shù)；
（3）①應用描點法作圖作出圖象；②求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖象求出電阻率與面積的比值，根據(jù)截距可求得電流表內(nèi)阻．

解答 解：（1）根據(jù)給出的原理圖得出對應的實物圖如圖所示；
（2）螺旋測微器固定部分讀數(shù)為0mm；轉動部分讀數(shù)為：40.0×0.01=0.400mm；故讀數(shù)為0.400mm

（3）①根據(jù)描出的點可得出對應的圖象如圖所示；由電阻定律可得，R=ρ$\frac{x}{s}$，由歐姆定律可得：R=$\frac{U}{I}$，則$\frac{U}{I}$=$\frac{ρ}{s}x$，$\frac{U}{I}$-x圖象斜率k=$\frac{ρ}{S}$，
由圖4所示圖象可知：k=$\frac{8.0-2.0}{0.60}$=10，即k=$\frac{ρ}{S}$=10，
由圖象可得：x=0時對應的數(shù)值2.0，即$\frac{U}{I}$=2.0，則電流表的內(nèi)阻為2.0Ω．
故答案為：（1）如圖所示；（2）0.400；（3）①如圖所示；②2.0；10；

點評 明確螺旋測微器的讀數(shù)方法；知道螺旋測微器需要估讀；明確實驗原理，能根據(jù)電路圖及相應的物理規(guī)律分析得出函數(shù)關系，同時能根據(jù)圖象分析數(shù)據(jù)，得出結論．