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,还有一个方形的层叠电池.为了测定层叠电池的电动势和内电阻,实验室中提供如下器材:
A.电流表A1(满偏电流l0mA,内阻10Ω);
B.电流表A2 (0~0.6~3A,内阻未知);
C.滑动变阻器R0(0~100Ω);
D.定值电阻R(阻值990Ω);
E.开关S与导线若干.
(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图所示的电路,请你按照电路图在图中完成实物连线

(2)该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据,绘出如图所示的I1一I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),则由图线可似得到被测电池的电动势E=
9.0
9.0
V,内阻r=
10
10
Ω.(保留两位有效数字)
分析:由原理图将电流表A2与滑动变阻器串联,电流表A1与定值电阻R串联,注意开关应能控制整个电路;
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)由原理图连接实物图所示;
(2)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=
E
1000
-
I2r
1000

由图可知,图象与纵坐标的交点为9.0mA,
则有:9.0mA=
E
1000

解得E=9.0V;
由图象可知,图象的斜率为:10×10-3,由公式得图象的斜率等于
r
1000

r
1000
=10×10-3
解得r=10Ω.
故答案为:
(1)实物连接如图 
(2)9.0,10.
点评: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.
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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