题目内容
【题目】在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中,教师提供了下列器材:
A.待测的干电池 B.电流传感器1
C.电流传感器2 D.滑动变阻器R(0~20Ω,2A)
E.定值电阻R0(2000Ω) F.开关和导线若干
某同学发现上述器材中没有电压传感器,但给出了两个电流传感器,于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验.
(1)在实验操作过程中,如将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则电流传感器1的示数将________(选填“变大”、“不变”或“变小”).
(2)图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的两个电流变化图线(-图像),其中、分别代表两传感器的示数,但不清楚分别代表哪个电流传感器的示数.请你根据分析,由图线计算被测电池的电动势E=________V,内阻r=__________Ω.
(3)(单选题)用上述方法测出的电池电动势和内电阻与真实值相比______.
A.E偏大,r偏小 B.E偏小,r偏大 C.E偏大,r偏大 D.E偏小,r偏小
【答案】 (1)变小; (2)3.0, 2.0; (3)D
【解析】(1)滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用,滑片P向右滑动时 R值减小,电流传感器2的示数变大,电流传感器1的示数变小.
(2)由闭合电路欧姆定律可得:I1R0=E-(I1+I2)r
变形得:
由数学知可得:图象中的 ;b=;
由图可知:b=1.50;k=×1×10-3=1×10-3;
故解得:E=3V,r=2Ω;
(3)本题中传感器1与定值电阻串联充当电压表使用; 本实验中由于电流传感器1的分流,使电流传感器2中电流测量值小于真实值,而所测量并计算出的电压示数是准确的,当电路短路时,电压表的分流可以忽略不计,故短路电流为准确的,则图象应以短流电流向左下移动,故图象与纵坐标的交点减小,图象的斜率减小,故电动势减小,内阻小于真实值,故选D;