题目内容
1.某同学要测量一电阻R0(约2kΩ)的阻值和一个锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许的最大放电电流为200mA)的电动势E和内电阻r,实验室备用的器材如下:A.电压表V(量程3V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流1A)
E.滑动变阻器R2(0~20Ω,额定电流1A)
F.电阻箱R3(0~999.9Ω,最小分度值0.1Ω)
G.开关s一只、导线若干
(1)为了测定电阻R0的阻值,该同学设计了如图1所示的电路,则电流表应选择,滑动变阻器应该选择.
(2)在实验操作过程中发现滑动变阻器R1、R2和电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r.请在图2方框中画出实验电路图;
(3)按照新设计的电路图连好电路进行实验,同学测得若干组数据,在进行数据处理时,采用了图象法,为使图线是一条直线,则应以为横坐标,以为纵坐标.
分析 (1)由欧姆定律求出通过待测电阻的最大电流,然后根据该电流确定电流表的量程,选择实验器材.
(2)只有待测电池、电阻箱、电压表,可以用伏阻法测电池的电动势与内阻,根据实验原理作出实验电路图;
(3)由闭合电路的欧姆定律列方程,然后找出具有线性关系的量.
解答 解:(1)流过R0的最大电流约为:
Imax=$\frac{E}{R_{0}$=$\frac{3.7}{2000}$A=1.85×10-3A=1.85mA<2mA,
电流表应使用:电流表A2(量程2mA,电阻RA2约50Ω)
滑动变阻器选用滑动变阻器R2(0~20Ω,额定电流1A),这样滑动变阻器的范围大些,测量的数据会更多更准确一点.
(2)实验器材只有电压表与电阻箱,因此可以用伏阻法测电池的电动势与内阻,实验电路图如图所示,根据电路图连接实物电路图如图所示.
(3)由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir=U+$\frac{U}{R_{2}}$r,
整理得:$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}$•$\frac{1}{R_{2}}$
由此可知,$\frac{1}{U}$与$\frac{1}{R_{2}}$成一次函数,故图象为直线;因此可以作$\frac{1}{U}$与$\frac{1}{R_{2}}$的图象,
故答案为:(1)将电流表A1替换为A2;(2)电路图与实物电路图如图所示;(3)$\frac{1}{U}$;$\frac{1}{R_{2}}$
点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、实验数据分析等问题;选择实验器材时,既要保证安全,又要注意测量精度,要注意实验器材量程的选择.同时要注意明确数据处理的基本方法,明确如何才能得出线性关系.
练习册系列答案
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