题目内容
【题目】某同学从遥控无人机上拆下一块电池组,发现这块电池组由三节电池串联而成,标称电压是6V。他发现这种电池标称电压与普通干电池的标称电压不同,决定在实验室测量其电动势和内阻。实验室可用的器材有:电流表A(0~100mA),电阻箱R1和R2(最大阻值均为9999.9Ω),开关两只s1和s2,导线若干。
按照以下步骤完成实验:
(1)首先,该同学用图甲所示电路测量电流表内阻,请用画线代替导线将图乙电路补充完整_________。
(2)断开s1和s2,将R1的阻值调到最大值,再闭合sl,调节R1的阻值,使电流表指针指示在满刻度处;然后闭合S2,调节R2的阻值,使电流表指针指示在满刻度的三分之二处,此时R2的读数为20.0Ω,则电流表内阻为________Ω。
(3)接着,该同学将电池组、电流表、两个电阻箱、一只开关连接成如图丙所示的电路。将R2调到某一合适的阻值后保持不动,闭合开关,调节电阻箱R1,读出对应的电流值,多次调节R1,得到多组数据。该同学调节R2的合适阻值为________。
A.10.0Ω B.50.0Ω C.300.0Ω
(4)最后,该同学以R1为横坐标,为纵坐标,建立坐标系,根据测得的数据得到如图丁所示图线,图线的斜率k为0.16,纵轴截距b为10.2,则该电池组的电动势为____V,内阻为________Ω。
【答案】 10.0 B 6.25 3.75
【解析】
(1)[1]根据原理图,补充完成实物图如图
(2)[2]由题意可知,使电流表指针指示在满刻度的三分之二处,说明电阻箱R2的电流为电流表满偏的三分之一,则有
解得
(3)[3]为了减小电流表的读数误差,应使电流表示数尽量大此,当电流表满偏时,电路中的阻值约为
由于电流表的内阻为10.0,则
故AC错误,B正确;
(4)[4]由实验原理得
整理得
则由图线的斜率得
解得
[5]由图线的截距得
解得