题目内容
【题目】某实验小组想通过实验测定一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
待测干电池E(电动势约为1.5 V,内阻约为3 Ω)
直流电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约0.5 Ω)
直流电流表A2(量程0~3 A,内阻约0.1 Ω)
电压表V1(量程0~2 V,内阻约为2 000 Ω)
电压表V2(量程0~6 V,内阻约为6 000 Ω)
滑动变阻器R1(最大电阻20 Ω,额定电流2 A)
滑动变阻器R2(最大电阻200 Ω,额定电流1 A)
电阻箱R3(最大电阻99.9 Ω,额定电流1 A)
开关、导线若干
(1)若用伏安法测电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精确度且便于调节,应选择的电流表是________,电压表是________,滑动变阻器是________。
(2)请将图甲中实物连接成实验电路________________。
(3)若用伏安法测电源电动势和内阻时,电流表现了故障,不能使用,实验小组如想方便且能较准确地进行测量,需将实验进行改进,只需去掉电流表,将上述器材中的________换成________即可。
(4)请在图甲所示的方框中画出改进后的实验电路图___________。
甲 乙
(5)实验小组在改进后的实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据,对所得数据进行处理后,在坐标纸上作出了如图乙所示图线。由图线得出:干电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。(结果保留两位有效数字)
【答案】A1 V1 R1 R1 R3 1.7 2.5
【解析】
(1)由于电源电动势为1.5 V,因此电压表选V1即可;而回路的电流不会太大,因此电流表选A1,根据电压表和电流表可选出滑动变阻器为R1;
(2)测电源电动势和内电阻的测量电路见答案图1;
(3)将滑动变阻器改为电阻箱,即用“安阻法”测电源电动势和内电阻;
(4)电路如见答案图2;
(5)根据闭合电路欧姆定律,整理得,图象与纵轴的截距为电动势的倒数,而与横轴的截距的绝对值等于内电阻倒数即可求得电动势和内电阻,代入数据解得E=1.7 V,r=2.5 Ω。