题目内容
【题目】测量“水果电池”的电动势和内电阻的实验中,将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内,就构成了简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V,可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V,额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡。原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测定电流约为3mA。现有下列器材:
待测“水果电池”
电流表:满偏电流3mA,电阻约10Ω
电压表:量程0~1.5V,电 阻约1000Ω
滑动变阻器R1:0~30Ω
滑动变阻器R2:0~3kΩ
开关、导线等实验器材
(1)本实验选用上面所示的实验原理图,应该选用哪种规格的滑动变阻器?_______。(填写仪器代号)
(2)在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值,得到U—I图象如上图所示,根据图中所给数据,则“水果电池”的电动势E=_____________V,内电阻r=_____Ω。
(3)若不计测量中的偶然误差,用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比较,电动势E___________(选填“偏大”或“相等”或“偏小”),内电阻r________(选填“偏大”或“相等”或“偏小”)。
【答案】R21.5 500相等偏大
【解析】
(1)由题意可知,电源的内阻越为,若选用0-30Ω的滑动变阻器,不能方便的控制电流,电流变化范围不大。故滑动变阻器应选R2;
(2)U-I图象在纵轴上的截距代表电源的电动势,图线的斜率的绝对值表示水果电池的内阻。图象纵轴截距为1.5,故E=1.5V;图象斜率的绝对值;
(3)由于电流表的分压作用,导致路段电压的测量存在误差,但电流测量值等于真实值,运用图象法分别在U-I图象上由测量数据作出的图线1和修正误差后真实值作出的图线2,如下图所示。由图看出,电动势没有系统误差,即电动势测量值与真实值相等,而内阻的测量值偏大。
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