Question

（1）有一根橫截面為正方形的薄壁管（如圖1所示），用游標為20分度的游標卡尺測量其外部的邊長l的情況如圖2甲所示；用螺旋測微器測得其壁厚d的情況如圖6乙所示．則此管外部邊長的測量值為l=______cm；管壁厚度的測量值為d=______mm．



（2）一種電池標稱電動勢為9V，內電阻約50Ω，允許的最大輸出電流為50mA．為了較準確的測量這個電池的電動勢和內電阻，可以設計出如圖3所示的實驗電路，已知實驗中所使用的電壓表內電阻足夠大，可以忽略其對電路的影響；圖中R為電阻箱，阻值范圍為0～999.9Ω，R₀為保護電阻．
①實驗室里備用的定值電阻有以下幾種規格：
A．10Ω      B．50Ω      C．150Ω      D．500Ω
實驗時，R₀應選用______較好（填字母代號）．
②按照圖3所示的電路圖，將圖4所示的實物連接成實驗電路．
③在實驗中，當變阻箱調到圖5所示位置后，閉合開關S，電壓表的示數為8.70V，此時通過電阻箱的電流為______mA．
④斷開開關S，調整電阻箱的阻值，再閉合開關S，讀取并記錄電壓表的示數．多次重復上述操作，可得到多組電壓值U和通過電阻箱的電流值I，利用多次讀取和計算出的數據，作出如圖6所示的圖線．根據圖線可知，該電池的電動勢E=______V，內電阻r=______Ω．

Answer 1

（1）此管外部邊長的測量值為l=22mm+7×0.05mm=22.35mm=2.235cm
管壁厚度的測量值為d=1.037mm．
（2）當電阻箱的電阻調為零時，電路中電流最大，根據閉合電路歐姆定律得
    I_m=

E

R0+r

得R₀=130Ω，所以保護電阻應大于130Ω，但不能太大，故選150Ω．
②本題用閉合電路歐姆定律列式求解電源內阻，電阻箱和保護電阻串連接入電源，電壓表接在電阻箱兩端，電路圖如圖所示：



③當變阻箱調到圖5所示位置后，閉合開關S，電壓表的示數為8.70V，根據歐姆定律得
I=

U

R+R0

=17.6mA．
④由U-I圖可知，電源的電動勢E=9.5V；
由閉合電路歐姆定律可知圖象的斜率代表內阻：r=

△U

△I

=50.0Ω；
故答案為：（1）2.235；1.037
（2）①C；②如圖所示；③17.6； ④9.5，50.0