题目内容
【题目】如图(a)是“测量电池的电动势和内阻”的实验电路,如果采用一节新干电池进行实验,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表读数变化很小,为了较精确地测量一节新干电池的内阻,加接一定值电阻,实验电路原理图如图(b).可用以下给定的器材和一些导线来完成实验,器材:量程3V的理想电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R0(R0=1.5Ω),滑动变阻器R1(0~10Ω),滑动变阻器R2(0~200Ω),开关S.
(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用_____(填R1或 R2).
(2)用笔画线代替导线在图(c)中完成实物连接图.________
(3)实验中改变滑动变阻器的阻值,测出几组电流表和电压表的读数,在给出的U﹣I坐标系中画出U﹣I 图线如图(d)所示,则新干电池的电动势E=_____v(保留三位有效数字),内阻r=_____Ω.(保留两位有效数字)
【答案】 1.50 0.29
【解析】
本题的关键是明确新电池的内阻很小,电池的内压降很小,电压表的读数变化很小,所以实验应选内阻较大的旧电池;题(1)的关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻即可;题(2)的关键是连线时注意电表的量程和正负极;题(3)的关键是根据闭合电路欧姆定律写出关于U与I的函数表达式,然后根据斜率和截距的概念即可求解.
解:根据U=E﹣Ir可知,由于新电池时内阻很小,电池内压降很小,电压表的读数变化很小,所以如果采用一节新干电池进行实验,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表读数变化很小,原因是新电池的内阻很小,内电路的电压降很小;
(1)电流表的量程,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中需要的最大电阻应为:,所以变阻器应选;
(2)根据原理图可知实物图如图所示:
(3)根据闭合电路欧姆定律应用:,整理可得:,由图可知图象与纵坐标的交点为电源的电动势;故E=1.50V;根据函数斜率的概念应有:,解得r=0.29;