题目内容
【题目】为了测量一节干电池的电动势和内阻,某同学采用了伏安法,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表1:量程为0~0.6 A,内阻r=0.3 Ω
C.电流表2:量程为0~0.6 A,内阻约为0.1 Ω
D.电压表1:量程为0~3 V,内阻未知
E.电压表2:量程为0~15 V,内阻未知
F.滑动变阻器1:0~10 Ω,允许通过的最大电流为2 A
G.滑动变阻器2:0~100 Ω,允许通过的最大电流为1 A
H.开关、导线若干
在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差;在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
①在上述器材中请选择适当的器材;电流表_____电压表____ (选填仪器前的字母代号)。
②实验电路图应选择上图中的____(选填“甲”或“乙”)。
③根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象,则干电池的电动势E=____V,内阻r=____Ω。
④另一组同学分别用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)完成了上述的实验后,发现不同组的电池组的电动势基本相同,只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究,对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系,以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想,并分别画出了如下图所示的P-R和P-U图象。若已知甲电池组的内电阻较大,则下列各图中可能正确的是_____(选填选项的字母)。
A. B.
C. D.
【答案】B D 甲 1.5 0.7 BC
【解析】
①[1]电流表选择已知内阻的电流表B;因电源电动势为1.5V,则电压表选D。
②[2]因电流表内阻已知,则实验电路图应选择上图中的甲。
③[3]根据U-I图象,则干电池的电动势E=1.5V;内阻
④[4]A、根据电源的输出功率规律可知,当内外电阻相等时输出功率最大,如果外电阻大于内电阻时,随着电阻的增大,输出功率将越来越小,由可知,电动势相同,内阻越小的乙输出功率越大,故B正确,A错误;
C、当内阻和外阻相等时,输出功率最大;此时输出电压为电动势的一半.由A的分析可知,乙输出的功率比甲的大;而当外电路断开时,路端电压等于电源的电动势,此时输出功率为零;故C正确,D错误.
故选BC.