题目内容
【题目】小华、小刚共同设计了图甲所示的实验电路,电路中的各个器材元件的参数为:电池组(电动势约6V,内阻r约3Ω)、电流表(量程2.0A,内阻rA=0.8Ω)、电阻箱R1 (0~99.9Ω)、滑动变阻器R2(0~Rt)、开关三个及导线若干。他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值。
(1)小华先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值。
他的主要操作步骤是:先将滑动变阻器滑片调到某位置,接着闭合S、S2,断开S1,读出电流表的示数I;再闭合S、Sl,断开S2,调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时,电流表的示数也为I.此时滑动变阻器接入电路的阻值为_________Ω.
(2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势E和内电阻r。
①他的实验步骤为:
a.在闭合开关前,调节电阻R1或R2至_________(选填“最大值”或“最小值”),之后闭合开关S,再闭合_______(选填“S1”或“S2”);
b.调节电阻________(选填“R1”或"R2”),得到一系列电阻值R和电流I的数据;
c.断开开关,整理实验仪器。
②图乙是他由实验数据绘出的 图像,图像纵轴截距与电源电动势的乘积代表_________(用对应字母表示),电源电动势E=_______V,内阻r=_________Ω。(计算结果保留两位有效数字)。
【答案】 3.6 ①最大值 S1 R1 ②RA与r之和 6.0 2.8
【解析】试题分析:(1)由电路的结构可知测出了R2接入电路的阻值用的是等值替代法.
(2)实验中采用的是电阻箱和电流表的方式测定电动势和内电阻;根据实验的原理可知应采用的方式;
(3)分析电流与电阻的关系,由闭合电路欧姆定律可得出符合本实验的公式,再结合图象的性质利用函数关系即可求得电动势和内电阻.
(1)两电流表示数相同,电阻相同,故滑动变阻器接入电路的阻值为3.6 Ω。
(2)①闭合电路前应将电阻调到最大,因实验需要获得多组R、I值,因此应为R1;②由闭合电路欧姆定律有: ,可得: -R图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表r+RA;图象斜率为,即:k=,E==6.0V,由,得: 。