题目内容

现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验.图中电压表的内阻很大,对电路和影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0~9999Ω,R.是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻R.有以下几种规格:
A.10Ω,2.5W    B.100Ω,1.0W    C.200Ω,1.OW    D.2000Ω,5.OW
本实验应选哪一种规格?答:
 

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(2)该同学接人符合要求的R.后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图(b)所示的图线(已知该直线的截距为0.1V -1).则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为
 
V,内阻r为
 
Ω.
分析:(1)已知电源电动势、内阻及最大电流,由闭合电路欧姆定律可得出电路中最小电阻,则可找出保护电阻;
(2)由闭合电路欧姆定律可得出表达式,再结合图象和数学知识可得出图象的截距及斜率的含义,则可求得电动势和内电阻.
解答:解:(1)当滑动变阻器短路时,电路中通过的最大电流为50mA,
则由闭合电路欧姆定律可知,定值电阻的最小阻值为:R0=
E
I
-50Ω=180-50Ω=130Ω,
滑动变阻器应选C、200Ω,1.OW;
(2)由闭合电路欧姆定律可得:U=
E
R0+R+r
(R0+R),
变形得:
1
U
=
1
E
+
r
E
1
R+R0

由数学知识可知,图象中的斜率k=
r
E
;截距b=
1
E

由图可知,b=0.1,故E=10V;
k=
0.6-0.1
12×10-2
=4.167;即
r
E
=4.167;
解得:r=41.67Ω;
 故答案为:(1)C;(2)10;41.67.
点评:本题关键在于能由图象知识(斜率与截距的意义)结合闭合电路欧姆定律求解,在解题时要注意题目中给出的条件及坐标中隐含的信息.
练习册系列答案
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(2013?烟台一模)(1)在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速度”的实验中,打点计时器接在50Hz的低压交变电源上,某同学在打出的纸带上按打点的先后顺序每5点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间还有四个点).从A点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段),将这五段纸带由长到短紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,如图1所示.
①若把每一段纸带的右上端连接起来,结果得到一条倾斜的直线,如图所示,由图1可知纸带做
匀减速直线
匀减速直线
运动,且直线与-x方向夹角越大,说明纸带运动的
加速度
加速度
越大.
②从第一个计数点A开始计时,为求出0.25s时刻纸带的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答:
c
c

③若测得a段纸带的长度为“10.0cm,e段纸带的长度为2.0cm,则可求出加速度的大小为
2.0
2.0
m/s2
(2)(7分)现有一种特殊的电池,它的电动势E为9V左右,内阻r大约为40Ω,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图2甲所示的电路进行实验,图中电压表的量程为6V,内阻为2KΩ,R1为电阻箱,阻值范围0~999Ω,R0为定值电阻.
①实验室备有以下几种定值电阻R0
A. 10Ω    B.100Ω    C.200Ω    D.2000Ω
为使实验能顺利进行应选哪一种?答
D
D
.(填字母序号)
②该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数,记录多组数据,作出了如图2乙所示的图线.则根据图线可求得该电池的电动势E为
10
10
V,内阻r为
41.7
41.7
Ω.

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