题目内容
(2011?唐山二模)某实验小组测量电源的电动势及内阻,可供选择的器材有:
A.电源(E约为4.5V,r约为1.0Ω)
B.电压表V(0~3V,内阻约为3kΩ)
C.电流表A(0~250mA,内阻约为0.8Ω)
D.定值电阻R0=14Ω
E.滑动变阻器R1(0~50Ω,)
F.滑动变阻器R2(0~10Ω)
G.电键S,导线若干
(1)为了获得更多的实验数据,实验中应选用的滑动变阻器为
(2)画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中给出的符号标出;
(3)该小组同学通过正确的实验步骤得到实验数据如下表所示,请在坐标纸上画出U-I图象.
A.电源(E约为4.5V,r约为1.0Ω)
B.电压表V(0~3V,内阻约为3kΩ)
C.电流表A(0~250mA,内阻约为0.8Ω)
D.定值电阻R0=14Ω
E.滑动变阻器R1(0~50Ω,)
F.滑动变阻器R2(0~10Ω)
G.电键S,导线若干
(1)为了获得更多的实验数据,实验中应选用的滑动变阻器为
E
E
;(用器材序号表示)(2)画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中给出的符号标出;
(3)该小组同学通过正确的实验步骤得到实验数据如下表所示,请在坐标纸上画出U-I图象.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
U(v) | 3.00 | 2.50 | 2.00 | 1.50 | 1.00 |
I(mA) | 100.7 | 134.2 | 197.8 | 201.3 | 234.9 |
分析:本题是用伏安法测量电源电动势和内电阻的方法,主要考察学生利用估算选择器材的方法;注意画伏安特性曲线时纵坐标的取值不从零计.
解答:解:(1)、由闭合电路欧姆定律,考虑电流表时应满足
≤
≤
,可求出23Ω≤R≤71Ω,因此应选择E.
故答案为E.
(2)、同理考虑电压表时应满足
.R≤3V,可求出R≤2Ω,因与23Ω≤R≤71Ω矛盾,可见必须将定值电阻与电源串联才能满足实验要求.
因
<
,故应选择电流表内接法(相对电源来说),电路图如图所示.
(3)、先根据表格数据取坐标标度,横轴每一大格可以表示50mA,纵轴每一大格可以表示1V,然后再描点,最后用直尺将各点连接起来并与两轴相交,如图所示.
故答案为如图所示.
| ||
4 |
E |
R+r |
| ||
4 |
故答案为E.
(2)、同理考虑电压表时应满足
E |
R+r |
因
| ||
|
r | ||
|
(3)、先根据表格数据取坐标标度,横轴每一大格可以表示50mA,纵轴每一大格可以表示1V,然后再描点,最后用直尺将各点连接起来并与两轴相交,如图所示.
故答案为如图所示.
点评:测量电源电动势和内电阻的方法很多,除本题的伏安法外,还有安欧法(电流表和两个定值电阻或变阻箱)和伏欧法(电压表和两个定值电阻或变阻箱)等.再就是画U-I图象时纵坐标的U值可以不从零计,并适当选取标度,使坐标点能充满整个坐标纸.
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