Question

19．小華同學利用一電阻絲代替滑動變阻器測定了一電池組的電動勢和內阻，并通過測出的數據得出了該電阻絲的電阻率，她設計的電路如圖甲所示，在電路中定值電阻R₀=2Ω．通過移動滑片P讀出了多組實驗數據，并將測量的數據描繪在了如圖乙、丙的坐標系中，其中圖乙為U-I圖象、圖丙為$\frac{U}{I}$-x圖象（x為a、P間電阻絲長度）．

回答下列問題：
（1）該電池組的電動勢為3.00V，該電池組的內阻為1.0Ω．
（2）在連接電路前小華已經測量并計算了該電阻絲的橫截面積大小為S=1.2×10^-7m²，則該電阻絲的電阻率ρ=1.2×10^-6Ω•m，請分析圖丙圖線的縱軸截距所表達的物理量是電流表內阻．

Answer 1

分析 （1）根據閉合電路歐姆定律列式，明確圖象的意義即可求得電動勢和內電阻；
（2）根據歐姆定律列式，結合圖象規律進行分析，即可求得電阻率和截距的意義．

解答 解：（1）由閉合電路歐姆定律有：U=E-I（R₀+r），
由題圖乙可知，縱軸截距就是電源的電動勢，為：E=3.00V，所以有：r=$\frac{△U}{△I}$-R₀=$\frac{3.00-1.50}{0.50}$-2.0=1.0Ω．
（2）由歐姆定律有：$\frac{U}{I}$=$ρ\frac{x}{S}$+R_A，則k=$\frac{ρ}{S}$，$\frac{U}{I}$-x圖象的斜率k=$\frac{8.0-2.0}{0.6}$=10Ω/m，電阻率ρ=kS=1.2×10^-6Ω•m；由公式可知：$\frac{U}{I}$-x圖線的縱軸截距為R_A，即電流表的內阻．
故答案為：（1）3.00，1.0；（2）1.2×10^-6，電流表內阻

點評 本題考查電動勢和內電阻的測量，要注意根據題意進行分析，明確實驗中的原理，再根據閉合電路歐姆定律以及歐姆定律進行分析求解