题目内容
【题目】某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。实验室除提供开关S和导线外,还有以下器材可供选择
电压表:V(量程3V,内阻
)
电流表:G(量程3mA,内阻
);
电流表:A(量程3A,内阻约为0.5
);
滑动变阻器:
(阻值范围0-10,额定电流2A)
滑动变阻器:
(阻值范围0~1000,额定电流1A)
定值电阻:
(1)该同学依据器材画出了如图甲所示的原理图,他没有选用电流表A,而是将电流表G与定值电阻
并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是______A。(结果保留三位有效数字)
(2)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是______(填写或)
(3)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=______V(结果保留三位有效数字),电源的内阻r=______ (结果保留三位有效数字)。
【答案】0.603 R1 1.48 0.84
【解析】
①根据干电池的电动势和滑动变阻器R1，可估算出电路中电流最小值，没有选用电流表A的原因是量程太大；
②根据并联电路的特点求解改装后的电流表对应的量程；
③为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；
④根据电流表G读数与改装后电流表读数的关系，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势和内阻．
(1)根据并联分流且电压相等，可得改装后电流表量程：
.
(2)为使电路中电流较大，并且方便调节，故实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围较小的R1．
(3)由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V;图线的斜率大小k=r，由数学知识知：
,则电源的内阻为：r=k=0.84Ω.
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