题目内容
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现有以下实验器材,要想测出一节旧干电池的内阻,请你根据实验需要选择合适的实验器材,完成实验任务.
实验器材:旧干电池1节(电压大约在1.0V~1.2V之间,内阻大约在2Ω~3Ω之间);电流表1只(量程0~0.6A,0~3A);电阻4个,分别为R1=2Ω、R2=3Ω、R3=100Ω、R4=150Ω;开关2个,导线若干.
(1)电流表的量程应选
0~0.6A
0~0.6A
,选用的2个电阻为R1
R1
、R2
R2
.(2)请在答题卡虚线方框中画出实验电路图(电池组的符号用
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201306/72/ab33c0a0.png)
(3)根据画出的电路图,写出实验步骤,用字母表示出实验过程中测量的物理量.
①
闭合开关S1,记下电流表的示数I1
闭合开关S1,记下电流表的示数I1
②
闭合开关S2,记下电流表的示数I2
闭合开关S2,记下电流表的示数I2
③用测量的物理量和已知量符号表示出1节旧干电池的内阻RX的计算表达式:RX=
I2R2-I1R1 |
I1-I2 |
I2R2-I1R1 |
I1-I2 |
分析:(1)由于电池的电压很小,内阻很小,若所选电阻太大,会造成电路中电流太小,误差大.
根据干电池的电压和所选的电阻来选择电流表的量程.
(2)(3)分别将两个电阻与电池串联,读出电流值,根据总电压不变,列出两个相等的关系式,便可求出电池内阻的表达式.
根据干电池的电压和所选的电阻来选择电流表的量程.
(2)(3)分别将两个电阻与电池串联,读出电流值,根据总电压不变,列出两个相等的关系式,便可求出电池内阻的表达式.
解答:解:(1)旧干电池电压大约在1.0V~1.2V之间,内阻大约在2Ω~3Ω之间,由于R3和R4电阻太大,根据I=
,这样电路的电流很小,电流表读数会造成较大的误差.所以应选择R1和R2.
若电池与一个电阻串联,则电路中的最大电流为I=
=
=0.3A,所以电流表选择0~0.6A便可以.
(2)将两个电阻通过开关的开合能够分别与电池串联,且使电流表在干路上可测出每次组成电路的电流.如图所示.
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201306/78/31d4eb43.png)
(3)闭合S1,读出电流表的示数I1,则电源电压可表示为U=I1(R1+RX)
再闭合S2,读出电流表的示数I2,则电源电压可表示为U=I2(R2+RX)
根据电源电压不变,I1(R1+RX)=I2(R2+RX)
解得:RX=
故答案为:(1)0~0.6A;R1;R2;(2)电路图如上图;(3)①闭合开关S1,记下电流表的示数I1;②闭合开关S2,记下电流表的示数I2;
③RX=
.
U |
R |
若电池与一个电阻串联,则电路中的最大电流为I=
U |
R |
1.2V |
2Ω+2Ω |
(2)将两个电阻通过开关的开合能够分别与电池串联,且使电流表在干路上可测出每次组成电路的电流.如图所示.
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(3)闭合S1,读出电流表的示数I1,则电源电压可表示为U=I1(R1+RX)
再闭合S2,读出电流表的示数I2,则电源电压可表示为U=I2(R2+RX)
根据电源电压不变,I1(R1+RX)=I2(R2+RX)
解得:RX=
I2R2-I1R1 |
I1-I2 |
故答案为:(1)0~0.6A;R1;R2;(2)电路图如上图;(3)①闭合开关S1,记下电流表的示数I1;②闭合开关S2,记下电流表的示数I2;
③RX=
I2R2-I1R1 |
I1-I2 |
点评:本题难度较大,考查的是测电阻的特殊方法,根据是电源电压不变,用到了串联电路的知识.
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