题目内容
小宁同学尝试用新鲜的马铃薯来当“电池”,并想测定该“电池”的电动势。
实验室提供:灵敏电流计G(内阻未知,量程为300μA) ,电阻箱(0—9999.9Ω),锌板、铅板各一块,开关一只,导线若干。按照图1连好电路来测量该“马铃薯电池”的电动势,调节电阻箱,得到了多组数据,可求出该电池的电动势E测。利用该电路求得的电池的电动势E测与真实值E真之间的关系为E测 E真(填“大于”、“小于”或 “等于”)
(2)小华认为利用第(1)题的电路也可以求得电池的内电阻,但是由于G表内阻未知,不是很精确,为了精确测量出电池的内电阻应先测出G表内阻Rg。他按照图2连好电路(其中电位器相当于阻值极大的滑动变阻器,G1、G2为与G完全相同的电表),请在下面的方框图中画出图2中的电路原理图。实验中的具体操作如下:
①S1闭合前,调节电位器阻值达到最大,闭合S1、S2,断开S3;
②调节电位器使G1、G2示数均为I=200μA;
③保持电位器阻值不变,闭合S1、S3,断开S2;
④调节电阻箱阻值,使G1示数μA;
⑤读出电阻箱的数值R。
通过上面的实验过程可以求得电流表G1的内阻为 ,本实验采是的是 的物理思想。
(3)小明想利用图像法处理(1)中的实验数据,更为精确地测量该“马铃薯电池”电动势和内阻,请在下列方框里设计实验数据记录表格。
实验室提供:灵敏电流计G(内阻未知,量程为300μA) ,电阻箱(0—9999.9Ω),锌板、铅板各一块,开关一只,导线若干。按照图1连好电路来测量该“马铃薯电池”的电动势,调节电阻箱,得到了多组数据,可求出该电池的电动势E测。利用该电路求得的电池的电动势E测与真实值E真之间的关系为E测 E真(填“大于”、“小于”或 “等于”)
(2)小华认为利用第(1)题的电路也可以求得电池的内电阻,但是由于G表内阻未知,不是很精确,为了精确测量出电池的内电阻应先测出G表内阻Rg。他按照图2连好电路(其中电位器相当于阻值极大的滑动变阻器,G1、G2为与G完全相同的电表),请在下面的方框图中画出图2中的电路原理图。实验中的具体操作如下:
①S1闭合前,调节电位器阻值达到最大,闭合S1、S2,断开S3;
②调节电位器使G1、G2示数均为I=200μA;
③保持电位器阻值不变,闭合S1、S3,断开S2;
④调节电阻箱阻值,使G1示数μA;
⑤读出电阻箱的数值R。
通过上面的实验过程可以求得电流表G1的内阻为 ,本实验采是的是 的物理思想。
(3)小明想利用图像法处理(1)中的实验数据,更为精确地测量该“马铃薯电池”电动势和内阻,请在下列方框里设计实验数据记录表格。
(1)小于 (2分);(2)电路图见解析;R (1分) 等效替代 (1分)(3)见解析
试题分析:(1)在闭合电路中,由闭合电路欧姆定律知,电源电动势,而实验中因没有考虑电流表分压作用,故测得值小于其真实值;(2)实验电路图如下:
由实验步骤可知,变阻器的阻值不变,电流表示数保持不变,电路总电阻不变,电流表内阻等于电阻箱阻值,利用了等效替代法,电流表的G1的内阻为R;(3)应用安阻法测电源电动势与内阻,实验时需要测出电阻箱示数与电流表示数,应用图像法处理实验数据,应作出图象或图像,然后根据图象求出电源电动势与内阻,可设计下面两种方案均可:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||||
R/Ω | | | | | | | |||||||
I/A | | | | | | | |||||||
/A-1 | | | | | | | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | | ||||||
R/Ω | | | | | | | | ||||||
I/A | | | | | | | | ||||||
IR/V | | | | | | | | ||||||
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