题目内容
【题目】某同学设计了一个如图甲所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材:待测干电池组(电动势E约3V)、电流表A(量程10mA,内阻小于1Ω)、电阻箱R(0~99.99Ω)、滑动变阻器(0~400Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略,故先测量电流表的内阻。
(1)该同学设计用甲图测量电流表内阻步骤如下:
①断开单刀双掷开关以及开关K,将滑动变阻器滑片P滑至B端、电阻箱R阻值调到最大。
②_______________________________________________________________________。
③_______________________________________________________________________。
④读出此时电阻箱的阻值R=0.2Ω,即为电流表内阻的测量值。可分析测量值应____________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2)通过控制开关状态,该同学又进行了电池电动势和电池内阻的测量实验,他一共记录了六组电流I和电阻箱R的对应数值,并建立坐标系,作出“–R”图线如图乙,由此求出电动势E=________V、内阻r=________Ω。(计算结果保留两位有效数字)
【答案】 保持单刀双掷开关断开,闭合开关K,滑动滑片P,使电流表满偏。 将单刀双掷开关接C触点,保持滑片位置不动,调节电阻箱R的阻值,直到电流表指针指在刻度盘正中央 小于 2.9 2.4
【解析】(1)本实验采用半偏法测量电流表的内阻,实验步骤为:②保持单刀双掷开关断开,闭合开关K,滑动滑片P,使电流表满偏。③将单刀双掷开关接C触点,保持滑片位置不动,调节电阻箱R的阻值,直到电流表指针指在刻度盘正中央。④在实验中,并联电阻箱后,总电阻减小,则总电流增大,通过电阻箱的电流大于通过电流表的电流,根据欧姆定律知,电流表内阻的测量值小于真实值.(2)由闭合电路欧姆定律可得: ,变形得: ,由上式可知:图线的斜率是,图线在纵轴上的截距是,由此可得, ,解得: 。