题目内容
【题目】某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5 V,内阻小于1.0 Ω)
B.电流表A1(量程0~3 mA,内阻Rg1=10 Ω)
C.电流表A2(量程0~0.6 A,内阻Rg2约为0.1 Ω)
D.滑动变阻器R1(阻值范围0~20 Ω,额定电流10 A)
E.滑动变阻器R2(阻值范围0~200 Ω,额定电流1 A)
F.电阻箱R0(阻值范围0~999 Ω)
G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图a、b、c、d所示的四个参考实验电路,并计划用图象法处理实验数据,其中最合理的是图________所示的电路;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________(填写器材前的字母代号)。
(2)该同学选出合理的实验电路后,把与R0串联的电流表当作量程为0~3 V的电压表使用,于是将电阻箱R0的阻值调至________ Ω。
(3)下图为该同学利用(1)中选出的合理的实验电路测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),被测干电池的电动势E=______ V,内阻r=______ Ω。(结果保留2位小数)
【答案】b D 990 1.48 0.85
【解析】
(1)[1][2]上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,将电流表串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表。四个参考实验电路,其中合理的是b,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。
(2)[3]根据欧姆定律可知:,代入数据解得:
(3)[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=1.48mA×1000Ω=1.48V,与横轴的交点可得出路端电压为1.1V时电流是0.45A,由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得:
r=0.85Ω