Question

（Ⅰ）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(nèi)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(nèi)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(shù)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0～3mA，內(nèi)阻約50Ω）
A₂（量程0～30mA，內(nèi)阻約20Ω）
電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）
V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）
直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）
滑動變阻器R₁（阻值范圍0～10Ω，允許通過的最大電流2.0A） 開關S導線若干
據(jù)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

Ⅰ、由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值是3.6，則電源電動勢E=3.6V，
電源內(nèi)阻r=

△U

△I

=

3.6

3

=1.2Ω．
Ⅱ（1）選用歐姆檔的“×10”檔位，由圖示歐姆表可知，其示數(shù)為10×10=100Ω；
（2）電源電動勢為4N，則電壓表選：V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）；
電路最大電流約為I=

U

R

=

3V

100Ω

=0.03A=30mA，電流表選：A₂（量程0～30mA，內(nèi)阻約20Ω）．
（3）待測電阻阻值約為100Ω，滑動變阻器最大阻值為10Ω，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應采用分壓接法；電壓表內(nèi)阻約為10kΩ，電流表內(nèi)阻約為20Ω，待測電阻阻值約為100Ω，相對來說，電壓表內(nèi)阻遠大于待測點阻值，因此電流表應采用外接法，應選圖丙所示實驗電路圖．
（4）待測電阻阻值R=

U

I

，電阻R=ρ

L

S

=ρ

L

π( D 2 )2

，則電阻率ρ=

πD2U

4IL

．
故答案為：（Ⅰ）3.6；1.2；（Ⅱ）（1）100；（2）A₂；V₁；（3）丙；（4）

πD2U

4IL

．