Question

（Ⅰ）（原創(chuàng)）環(huán)境的污染日趨加重，汽車行業(yè)目前開始推行混動版（燃油與電動力搭配）家用汽車，電動力輸出以鋰離子電池組為核心，它由多個電池單元組成。下面是正在研制的一種新型電池單元，某同學在測定電源電動勢和內電阻的實驗中，測得多組電壓和電流值，得到如圖所示的U－I圖線.

由圖可求出該電源電動勢E =______ V；內阻r =______ Ω。

（Ⅱ）某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ。步驟如下：

(1)先用多用電表對電阻大小進行粗測，選用歐姆檔的“×10”檔位，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數如圖，則該電阻的阻值約為　　　　Ω。 

(2)該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：

待測圓柱體電阻R

電流表  A₁(量程0~3 mA，內阻約50 Ω)

A₂(量程0~30 mA，內阻約20 Ω)

電壓表  V₁(量程0~3 V，內阻約10 kΩ)

V₂(量程0~15 V，內阻約25 kΩ)

直流電源E(電動勢4 V，內阻不計)

滑動變阻器R₁(阻值范圍0~10 Ω，允許通過的最大電流2.0 A)

開關S   導線若干

據題意，該同學應選擇電流表、電壓表的代碼分別是　　　　； 

(3)如果既要滿足測量要求，又要使測量誤差較小，應選擇如圖所示的四個電路中的____；

(4)若待測電阻的測量長度用l表示，直徑用D表示，加在電阻兩端的電壓用U表示，通過電阻的電流用I表示，則此圓柱體材料的電阻率表達式為ρ=　　　　。

 

Answer 1

【答案】

（Ⅰ）3.6   1.2 （Ⅱ）(1)100   (2)A₂  V₁    (3)丙   (4)

【解析】

試題分析：（Ⅰ）根據電源的路端電壓與電流關系圖像的物理意義可知：圖像與縱軸的交點等于電源的電動勢，所以E=3.6V，斜率表示內阻的大小，所以

（Ⅱ）(1)根據歐姆表選擇的檔位可知 (2)由于要精確測量電阻值，所以滑動變阻器采取分壓接法，通過待測電阻的最大電壓為4V，所以電壓表選擇V₁，通過電阻的最大電流為，所以電流表選擇A₂     (3)由(2)的分析可知，滑動變阻器采取分壓接法，又因為，所以電流表選擇外接法，故選擇電路圖丙   (4)由和可解得．

考點：考查電學實驗中的電路圖選擇和器材選擇及數據處理．