题目内容
6.某同学做“测定电源的电动势和内阻”的实验中,所提供的器材有:待测电池(电动势E约为6V,内阻未知);
电流表G (量程0~6.0mA,内阻r1=100Ω);
电流表A (量程0~0.6A,内阻r2=6Ω);
定值电阻R1=300Ω;
定值电阻R2=1000Ω;
滑动变阻器R3(阻值范围0~30Ω);开关S,导线若干.
(1)在实验器材中未配有电压表,需对电流表G进行改装测量,则定值电阻R选用R2 (选填“R1”或“R2”).
(2)在实验中,某同学采用了实验电路图甲(填甲或乙),在实验中测出了电流表A、G的示数I、Ig,根据数据做出了Ig-I图象中的 I图线.另一同学采用了实验电路图乙(填甲或乙),根据实验数据得到同一个Ig-I图象中的II图线.
(3)根据实验误差较小图线分析,可得被测电池的电动势E=6.0V,内阻r=1.3Ω.(保留2位有效数字).
分析 (1)将表头和定值电阻串联,改装成3V的电压表使用,由欧姆定律求出应串联的电阻阻值.即可选择定值电阻R.
(2)明确两电路图,再根据图象进行分析,明确两图象对应的电路;
(3)由闭合电路欧姆定律可得出表达式,由图象结合表达式可得出电动势和内电阻;
解答 解:(1)待测电池的电动势约为2V,由于题目中没有电压表,所以用电流计和定值电阻串联,改装成量程大于等于6V的电压表,所以
应串联的电阻为:R=$\frac{6}{6×1{0}^{-3}}$-100=900Ω,故选R2;
(2)由图可知,I图象对应的斜率较小,故说明乙图象对应的电阻较小,由图可知,乙电路图中采用相对电源的内接法,故乙电路得出的内阻偏大;故I图象是根据甲电路得出的,而II图象是根据乙电路图得出的;
(3)表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理,路端电压为:U=Ig(R2+r1),由闭合电路欧姆定律可知:I=0,U=E=5.4×10-3×1100=6.0V
因电流表A的内阻已知,故根据图1得出的电阻误差较小;根据U-I图象的斜率大小等于电源的内阻,由数学知识得r+RA=$\frac{6.0-1.6}{0.6}$=7.3Ω,故有:r=1.3Ω;
故答案为:(1)R2;(2)甲、乙;(3)6.0、1.3;
点评 本题为测量电源的电动势和内电阻的实验的变形,注意由于没有电压表,本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表,再根据原实验的研究方法进行分析研究.
练习册系列答案
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