题目内容
【题目】欲测量G表的内阻和一个电源的电动势E内阻
要求:测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便,电表最大读数不得小于量程的
待测元件及提供的其他实验器材有:
A、待测电源E:电动势约,内阻在
间
B、待测G表:量程,内阻在
间
C、电流表A:量程2A,内阻约
D、电压表V:量程300mV,内阻约
E、定值电阻:
;
F、滑动变阻器:最大阻值
,额定电流1A
G、电阻箱:
H、开关S一个,导线若干
(1)小亮先利用伏安法测量G表内阻.
①图甲是小亮设计的实验电路图,其中虚线框中的元件是______;填元件序号字母
②说明实验所要测量的物理量______;
③写出G表内阻的计算表达式______.
(2)测出后,小聪把G表和电阻箱
串联、并将
接入电路的阻值调到
,使其等效为一只电压表,接着利用伏安法测量电源的电动势E及内阻r.
①请你在图乙中用笔画线,将各元件连接成测量电路图,
(______)
②若利用测量的数据,作出的G表示与通过滑动变阻器
的电流I的关系图象如图丙所示,则可得到电源的电动势
______V,内阻
______
【答案】E G表示数I, V表示数U 电路图见解析
【解析】
(1)[1].G表本身可以测量通过的电流,但由题意可知,G表内阻较小,无法直接用电压表进行测量,故应与E:定值电阻R0串联后再与电压表并联;
[2][3].同时由于两表量程偏低,且滑动变阻器阻值偏小,为了安全,采用滑动变阻器分压接法;故原理图如甲图所示;为了更好地保护电路,也可以与电阻箱串联后给G供电;故电路图可以是甲图中的任一个;
由欧姆定律可知
解得:
则要测量的量是: G表示数I,V表示数U;
(2)①[4].将G表与电阻箱串联后,可以充当电压表使用,则其应并联在电源两端,滑动变阻器与电流表串联后即可进行测电源电动势和内电阻的实验,实物电路图如图所示:
②[5][6].电源的路端电压
U=IG(200+2800)=3000IG
故图象与纵坐标的交点为500μA,则电源的电动势为:
E=500μA×3000=1.5V;
内阻
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