题目内容
20.为了测定一电池的电动势和内电阻,实验中提供有下列器材:A.电流表G(满偏电流10mA,内阻rg=10Ω)
B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻未知)
C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1A)
D.定值电阻R(阻值990Ω)
E.开关与导线若干.
(1)根据现有的实验器材,设计电路图,要求用题中所给仪器符号标在电路图中,请画在方框中.
(2)如图是小强根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E=9.1V,内阻r=10Ω.(均保留2位有效数字)
分析 (1)将电流表G与定值电阻R串联改装为“电压表”,然后画出电路图即可.
(2)由电路图列出闭合电路欧姆定律表达式,并整理出电流I1与I2的函数表达式,然后再根据图象斜率和截距的概念求解即可.
解答 解:(1)由于给出的器材中没有电压表,可考虑将电流表G与定值电阻串联进行改装,则改装后“电压表”的量程应为U=Ig(R+Rg),
电压表测量的应是电源的路端电压,电路图如图所示:
(2)根据闭合电路欧姆定律应有:E=I1(Rg+R)+(I1+I2)r,整理为I1=$\frac{E}{{R}_{g}+R+r}$-$\frac{r}{{R}_{g}+R+r}$I2,
根据I1-I2图象斜率和截距的概念应有:$\frac{r}{{R}_{g}+R+r}$=$\frac{(8-4)×0.001}{0.5-0.1}$,解得r=10Ω,
由$\frac{E}{{R}_{g}+R+r}$=9×103,代入数据解得E=9.1V.
故答案为:(1)如图所示;
(2)9.1,10
点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验,实验中应明确:①当没有电压表时,应考虑将电流表与电阻串联改装为电压表;②当涉及到用图象求解的问题时,应首先根据物理规律写出有关纵轴物理量与横轴物理量的表达式,然后再根据斜率和截距的概念即可求解.
练习册系列答案
相关题目
15.关于磁场中的磁感应强度,以下说法正确的是( )
A. | 若一电流元在某一区域不受力,则表明该区域不存在磁场 | |
B. | 若一电流元探测到磁场力,则该力的方向即为磁场的方向 | |
C. | 磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量,与放入其中的电流元无关 | |
D. | 只要知道电流元在磁场中某位置受到的磁场力F的大小,就可以利用公式B=$\frac{F}{IL}$求出该位置磁感应强度的大小 |
5.某广场上喷泉的喷嘴口与地面向平,且喷水方向竖直向上,喷嘴喷水的流量(单位时间内流出液体的体积)为Q=1×10-3m3/s,水从喷嘴楼喷出的速度v0=20m/s,不计空气阻力,g=10m/s2,则处于空中的水的体积为( )
A. | 4×10-3m3 | B. | 5×10-3m3 | C. | 2×10-3m3 | D. | 1×10-3m3 |
12.轿车越来越多的进入家庭,人们对汽车的安全性要求和在行车中的安全意识也越来越强,例如汽车中装有安全气囊,上车就系安全带,一辆以72km/h在水平公路行驶中的轿车与前方静止的大货车相撞,经历0.1s轿车速度变为零,设轿车司机的质量为60kg,水平方向只考虑车对人的作用力,人能承受的最大作用力为自身重力的5倍,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. | 取轿车运动方向为正方向,司机动量的变化量为1200kg•m/s | |
B. | 取轿车运动方向为正方向,车对司机的水平冲量为-1200kg•m/s | |
C. | 由于没有系安全带,气囊又没打开,司机与车的作用时间为0.1s,则车对司机的水平力是司机重力的20倍 | |
D. | 由于系了安全带,气囊及时打开,司机与车的作用时间超过0.5s,则理论上司机没有生命危险 |