题目内容
【题目】在实验室测量两个直流电源的电动势和内阻。电源甲的电动势大约为4.5V,内阻大约为1.5Ω;电源乙的电动势大约为1.5V,内阻大约为1Ω。由于实验室条件有限,除了导线、开关外,实验室还能提供如下器材:
A.量程为0~3V的电压表V B.量程为0~0.6 A的电流表A1
C.量程为0~3 A的电流表A2 D.阻值为4.0Ω的定值电阻R1
E.阻值为100Ω的定值电阻R2 F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3
G.最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4,
(1)选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材,采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻
①定值电阻应该选择____(填“D”或“E”);电流、表应该选择____(填“B”或“C”);滑动变阻器应该选择____(填“F"或“G").
②分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标,计算机拟合得到如图乙所示U-I图象,U和I的单位分别为V和A,拟合公式为U=-5.8I+4.6,则电源甲的电动势E=____V,内阻r=_______Ω。(保留两位有效数字)
③在测量电源甲的电动势和内阻的实验中,产生系统误差的主要原因是(__________)
A.电压表的分流作用 B.电压表的分压作用
C.电流表的分压作用 D.电流表的分流作用
E.定值电阻的分压作用
(2)为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内阻,选择电压表、定值电阻等器材,采用图丙所示电路。
①定值电阻应该选择____(填“D”或“E”)
②实验中,首先将K1断开,K2闭合,电压表示数为1.49V,然后将K1、K2均闭合,电压表示数为1.18V,则电源乙电动势E=______V,内阻r=_______Ω。(小数点后保留两位小数)
【答案】D B F 4.6 1.8 A D 1.49 1.05
【解析】
(1)①[1][2]测电动势力约4.5V的电源电动势与内阻时,由于有定值电阻的存在,电路中的最大电流为
AA
如果用量程为3A的电流表,则读数误差太大,因此,电流表应选B;
测电动势约4.5V的电源电动势与内阻时,电路最小电阻为
Ω=7.5Ω
考虑电源内阻、滑动变阻器电阻,故定值电阻应选D;
[3]为方便实验操作,滑动变阻器应选F;
②[4][5]由表达式
U=-5.8I+4.6
根据闭合电路欧姆定律有
联立解得电源电动势为E=4.6V,内阻r=1.8Ω,
③[6]由电路图可知,电压 表的分流作用会造成实验误差,故A符合题意,BCDE不符合题意;
故选A;
(2)①[7]用图丙所示电路测电动势与内阻,定值电阻适当小一点,实验误差小,因些定值电阻应选D;
②[8][9]由电路图可知,K1断开,K2闭合,电压表示数为电流电动势,电压表示数为1.49V,即电源乙电动势为E=1.49V;K1、K2均闭合,电压表示数为1.8V,电压表测路端电压,此时电路电流为
A=0.295A
电源内阻为
1.05Ω