题目内容
【题目】用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。待测电源的电动势约为4V、内阻约为2Ω,保护电阻R1=10Ω和R2=5Ω。除了导线和开关外,实验室还提供了如下器材:
A. 滑动变阻器R(0~50Ω,额定电流2A)
B. 滑动变阻器R(0~5Ω,额定电流1A)
C. 电流表A(0~0. 6A,内阻约0. 2Ω)
D. 电流表A(0~200mA,内阻约2Ω)
E. 电压表V(0~15V,内阻约15kΩ)
F. 电压表V(0~3V,内阻约3kΩ)
实验的主要步骤有:
i. 将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;
ii. 逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记录电压表示数U和相应电流表示数I;
iii. 以U为纵坐标,I为横坐标,作U-I图线(U、I都用国际单位);
iv. 求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
①电压表应选用_______;电流表应选用_____;滑动变阻器应选用_______。(填序号)
②若滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大,两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是___________。
A. 两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱
B. 两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱
C. 一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D. 一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱
③用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式,E=___________,r=___________,代入数值可得E和r的测量值。
【答案】F D A C
【解析】
①[1]待测电源的电动势约为4V,故电压表选F;
[2]当滑动变阻器接入电阻最小时,通过电流表电流最大,此时通过电流表电流大小约为
电流表选择D;
[3]电路中的滑动变阻器选用的是限流式接法,故应选最大值较大的滑动变阻器,故选A;
②[4]滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大,说明移动过程中滑动变阻器接入电路的电阻增大,因此说明一根导线接在金属杆上,另一条导线接在电阻丝左端接线柱,故C正确,ABD错误。
故选C。
③由闭合电路欧姆定律可知
对比伏安特性曲线可知,图象的斜率为
则内阻
令U=0,则有
由题意可知,图象与横轴截距为a,则有
解得