题目内容
【题目】实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室有如下器材可供选择:
A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为1.0Ω)
B.电压表(量程3V)
C.电压表(量程15V)
D.电流表(量程0.6A)
E.定值电阻(阻值为50Ω)
F.滑动变阻器(阻值范围0-50Ω)
G.开关、导线若干
⑴为了尽量减小实验误差,在如图1所示的四个实验电路中应选用___________。
⑵实验中电压表应选用___________。(选填器材前的字母)
⑶实验中测出几组电流表和电压表的读数并记录在下表中。
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U(V) | 1.45 | 1.40 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | 1.10 |
电流I(A) | 0.060 | 0.120 | 0.240 | 0.260 | 0.360 | 0.480 |
请你将第5组数据描绘在图2中给出的U-I坐标系中并完成U-I 图线;
⑷由此可以得到,此干电池的电动势E=________V,内电阻r =________Ω。(结果均保留两位有效数字)
⑸有位同学从实验室找来了一个电阻箱,用如图3所示的电路测量电池的电动势和内电阻。闭合开关后,改变电阻箱阻值。当电阻箱阻值为R1时,电流表示数为I1;当电阻箱阻值为R2时,电流表示数为I2。已知电流表的内阻为RA。请你用RA、R1、R2、I1、I2表示出电池的内电阻r =_________________。
【答案】 丙 B 如图所示:
1.5(1.49~1.51) 0.83(0.81~0.85)
【解析】试题分析:(1)测干电池的电动势和内阻,采用的方法是作出U-I图象,然后求出电源电动势与内阻,故甲、乙电路不行,误差太大;根据U=E-Ir测量干电池电动势和内阻时,需要测出多组对应的路端电压U和干路电流I,电压表和电流表内阻影响会造成实验误差.干电池内阻较小,所以丁电路中的电流表分压影响较大,因此应选择丙电路.
(2)由于待测干电池电动势约为1.5V,故选择量程为3V的电压表即可,故选B;
(3)将第5组数据描绘在图2中给出的U-I坐标系中作出U-I 图线如右图所示;
(4)由作出的U-I 图线,可得干电池的电动势E=1.50V
内电阻r等于图线的斜率,则
(5)当电阻箱阻值为R1时,电流表示数为I1,由闭合电路的欧姆定律有:
当电阻箱阻值为R2时,电流表示数为I2,由闭合电路的欧姆定律有:
联立解得电池的内电阻为: .