题目内容

某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5V的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池),如图甲所示.
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为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室提供了下列器材:
A.电流表G(滿偏电流10mA,内阻10Ω)
B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻未知)
C.滑动变阻器R(0~100Ω,1A)
D.定值电阻R0(阻值990Ω)
E.开关与导线若干
(1)请根据实验器材,自行设计电路画在方框乙中.
(2)丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E=
 
V,内阻r=
 
Ω.
分析:(1)本题中没有电压表,我们可以根据串联分压原理把电流表G和定值电阻R0串联等效新的电压表使用;
(2)由闭合电路欧姆定律可得出关于两电流表示数的表达式,利用数学中函数关系式及图象的知识可得出电动势和内电阻.
解答:解:(1)本题中没有电压表,我们可以根据串联分压原理把电流表G和定值电阻R0串联等效新的电压表使用,利用伏安法测量电池的电动势和内电阻.
如图:
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(2)由电路图可知,电流表G与定值电阻串联充当电压表,则由闭合电路欧姆定律可得:
1000I1=E-I2r;
I1=
E
1000
-
I2
1000
r;
由数学知识可知,图象与纵坐标的交点为:9.0mA,故电源的电动势为1000×9.0=9.0V;
图象的斜率为
(8-4)×10-3
0.5-0.1
=1.0×10-2
故内电阻r=1000×1.0×10-2=10.0Ω;
故答案为:(1)如图
(2)9.0,10.0
点评:本题中考查测定电动势和内电阻实验中的数据处理,本题中要注意单位的正确换算;同时注意正确列出表达式,找出规律.
练习册系列答案
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(1)某同学为测摩托车在水泥路上行驶时所受的牵引力,设计了下述实验:将输液用的500mL的玻璃瓶装适量水后,连同输液管一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速度,刚好每隔1.00s滴一滴.该同学骑摩托车,先使之加速至某一速度,然后熄火,让摩托车沿直线滑行.如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧为起点).设该同学质量为50kg,摩托车质量为75kg,g=10m/s2,根据该同学的实验结果可估算出:
①骑摩托车加速时的加速度大小为
 
m/s2
②骑摩托车滑行时的加速度大小为
 
m/s2
③骑摩托车加速时的牵引力大小为
 
N.
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(2)某同学对实验室的一个万用表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5V的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池),如图甲所示.为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材:
A.电流表G(滿偏电流10mA,内阻10Ω)  B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻未知)
C.滑动变阻器R(0~20Ω,1A)          D.定值电阻R0(阻值990Ω)
E.开关与导线若干
①该同学根据上述的实验器材,设计了如图乙所示的电路,请你按照电路图在丙图上完成实物连线.
②丁图为该同学根据上述设计的实验电路测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数,则由图线可以得到被测电池的电动势E=
 
,内阻r=
 

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