题目内容
【题目】某同学在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表A1(量程0~3mA,内阻Rg1=10Ω)
C.电流表A2(量程0~0.6A,内阻阪Rg2=0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0-20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0-200Ω,1A)
F.定值电阻R0(990Ω)
G.开关和导线若干
(1)他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个实验电路,其中更为合理的是________图;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选________(填写器材名称前的字母序号);用你所选择的电路图写出全电路欧姆定律的表达式E=______________(用I1、I2、Rg1、Rg2、R0、r表示)。
(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),为了简化计算,该同学认为I1远远小于I2,则由图线可得电动势E=____________V,内阻r=__________Ω。(r的结果保留两位小数)
【答案】b D 1.46V~1.49V 0.80~0.860Ω
【解析】
(1)[1].上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,将电流表G串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表。将电流表A1和定值电阻R0串联可改装成一个量程为
的电压表;则(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是b;
[2].因为电源的内阻较小,所以应该采用较小最大值的滑动变阻器,有利于数据的测量和误差的减小。滑动变阻器应选D;若选择大电阻,则在变阻器滑片调节的大部分范围内,电流表A2读数太小,电流表A1读数变化不明显。
[3].根据电路可知:
E=U+Ir=I1(Rg1+R0)+(I1+I2)r;
(2)[4][5].根据欧姆定律和串联的知识得,电源两端电压
U=I1(990+10)=1000I1
根据图象与纵轴的交点得电动势
E=1.47mA×1000Ω=1.47V;
由图可知当电流为0.45A时,电压为1.1V,则由闭合电路欧姆定律可知