题目内容
11.在测定一节干电池电动势和内电阻的分组实验中,实验1组的同学利用图甲所示电路,选用下列器材进行了规范的实验操作.A.干电池(内电阻小于1.0Ω)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻rA=1Ω)
C.电压表(量程0~3V,内阻约20kΩ)
D.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流2A)
E.开关、导线若干
把得到的数据记录后用“○”在图乙所示的“U-I”图象中进行描点.在小组互评环节,实验2组的同学在实验器材没有变化的情况下对1组的实验方案进行了改进后再次进行了实验,并把实验数据用“×”也描在图乙所示的“U-I”图象中.请完成以下对1组实验方案的评价及改进.
(1)从实验原理上来看,用图甲电路进行实验,误差主要来自:电压表的分流.
(2)从所得实验数据来看,不足之处是:路端电压的变化范围太小.
(3)在如图丙中画出改进的方案电路图.
(4)根据改进后所得的实验数据作出图线,由图线得到:E=1.50V;r=0.53Ω.(保留两位小数).
分析 (1)分析电路结构,根据电流分析误差原因;
(2)根据实验数据可分析实验数据,明确实验的不足之处;
(3)根据实验误差可明确如何改进电路图;
(4)由闭合电路欧姆定律可得出对应的图象,再根据图象分析电动势和内电阻.
解答 解:(1)由甲图可知,电路采用相对电源的外接法,故误差来自于电压表的分流使电流表读数偏小;
(2)由图中数据可知,路端电压变化范围太小,导致误差过大;
(3)为了使路端电压变化较大,可以将已知内阻的电流表与电源相连,采用相对于电源的电流表内接法;故如图所示;
(4)根据描点法得出对应的伏安特性曲线,如图所示;由闭合电路欧姆定律可知:E=U+I(r+RA)
故图象与纵轴的交点为电源的电动势,故E=1.50V,内阻r=$\frac{1.5-0.7}{0.52}$-RA=0.53Ω;
故答案为:(1)电压表的分流
(2)路端电压的变化范围太小
(3)如图
(4)如图所示;1.50;0.53.
点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意在应用图象法处理实验数据求电源电动势与内阻时,要根据实验电路与实验原理求出图象的函数表达式,然后求出电源电动势与内阻.
练习册系列答案
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