为了测定一节干电池的电动势和内电阻,现准备了下列器材:①待测干电池E(电动势约1.5V,内阻约为1.0Ω)②电...
问题详情:
为了测定一节干电池的电动势和内电阻,现准备了下列器材:
①待测干电池E(电动势约1.5V,内阻约为1.0Ω)
②电流表G(满偏电流3.0mA,内阻为10Ω)
③电流表A(量程0~0.60A,内阻约为0.10Ω)
④滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)
⑤滑动变阻器R2(0~1000Ω,1A)
⑥定值电阻R3=990Ω
⑦开关和导线若干
(1)为了能尽量准确地进行测量,也为了*作方便,实验中应选用的滑动变阻器是R1(填仪器字母代号);
(2)请在图*所示的方框中画出实验电路原理图,并注明器材的字母代号;
(3)图乙所示为某同学根据正确的电路图做出的I1﹣I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可求出被测干电池的电动势E= V,内电阻r= Ω.
【回答】
考点:测定电源的电动势和内阻.
专题:实验题.
分析:(1)由题目中给出的信息可知干电池的电动势以及内电阻,根据滑动变阻器的作用可以得出应选择的滑动变阻器;
(2)根据本实验中的实验原理可知实验方法,再结合实验中给出的仪器可以得出正确的电路图.
(3)表头及定值电阻充当电压表使用,则由闭合电路欧姆定律可得出表达式,由图象结合表达式可得出电动势和内电阻.
解答: 解:(1)干电池的内阻比较小,为了调节方便选取阻值比较小的滑动变阻器即④;
(2)测量电动势和内电阻需要有电压表和电流表;但题目中只给出两个电流表,我们可以把内阻已知的电流表和定值电阻串联改装成一个电压表.
电源内阻较小,为了减小误差采取电流表外接,故设计实验原理图如图所示:
(3)表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理,则由闭合电路欧姆定律可知:
I1(R3+RA)=E﹣I2r
即:I1=﹣
由图可知,图象与纵坐标的交点为1.45mA,
则有:1.45mA=;
解得E=1.45V;
由图象可知,图象的斜率为:0.9×10﹣3,由公式得图象的斜率等于,
故=0.9×10﹣3;
解得r=0.90Ω.
故*为:(1)R1;(2)如图(3)1.45;0.90.
点评:正确选择仪器是电学实验的经常考查的考点;
本题为测量电源的电动势和内电阻的实验的变形,注意由于没有电压表,本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表,再根据原实验的研究方法进行分析研究.
知识点:串联电路和并联电路
题型:实验,探究题