题目内容
将两个不同金属电极插入水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”.这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究.(1)他们用量程为0-3V、内阻约3kΩ的伏特表直接接在“番茄电池”的两极,伏特表的读数为0.78V,接着他们用内阻约几十欧的毫安表直接接一个“番茄电池”的两极,测得电流为1.32mA,根据前面用伏特表测得的0.78V电压,由全电路欧姆定律得“番茄电池”内阻.这个结果是否准确?同学们对此有如下一些认识,其中正确的是______(填入正确选项前的字母).
A.此结果准确
B.此结果不正确,因为“番茄电池”不符合欧姆定律
C.此结果比真实值偏小,因为电压表测得电压比电动势小
D.此结果比真实值偏大,因为“番茄电池”内阻很小很小
(2)请用以下器材尽可能准确测定一个“番茄电池”的电动势和内阻:电压表V(量程3V,内阻约3kΩ),电流表A(量程为0-2.0mA,内阻约为30Ω),电阻箱R(阻值0-99999Ω但读数不准),导线和开关.
①在图1所示的方框中补充完整实验电路图.
②下表是该学习小组记录的实验数据.
U/V | 0.78 | 0.70 | 0.60 | 0.50 | 0.40 | 0.30 | 0.20 |
I/mA | 0.26 | 0.38 | 0.50 | 0.64 | 0.78 | 0.90 | 1.02 |
【答案】分析:(1)水果电池内阻较大,与电压表相比不能忽略,电压表量出的只是外压
(2)①水果电池内阻较大,为减少误差,连接电路时只能将电流表内阻并入电源内阻;
②图线与纵轴截距即为电动势,再利闭合电路的欧姆定律列方程组,可求解内阻
解答:解:(1)水果电池内阻较大,电压表内阻与之相比,不能看作无穷大,由于内阻分压作用,电压表示数为外压,明显小于内压值.故选C
(2)①电路如图,电池内阻较大,故采用将电流表内阻并入电池内阻的方法来连接电路;(若将电流表内阻接入外电路,则导致电源内阻与电压表并联,产生较大误差)
②图象连线后如下图:
当R趋于无穷大时,I=0,U=E,即图线与纵轴截距即为电动势,
所以 E=0.96V(±0.02V)
再利闭合电路的欧姆定律有:
E=U+Ir
从图象中任取一清晰点将坐标值代入上式,求得:
r=740Ω(±30Ω)
故答案为:(1)C
(2)①电路如图
②0.96(±0.02)740(±30)
点评:本题考查测电源电动势和内阻的实验原理,当电源内阻较大,与电压更接近时,使用“内接”,即电流表内阻合并入电源内阻;反之,电源内阻与电压表接近时,使用“外接”,电流表内阻转移至外电阻.另图象解析时注意纵坐标不是从0开始的.本题设计合理,方法明确,难度适中.
(2)①水果电池内阻较大,为减少误差,连接电路时只能将电流表内阻并入电源内阻;
②图线与纵轴截距即为电动势,再利闭合电路的欧姆定律列方程组,可求解内阻
解答:解:(1)水果电池内阻较大,电压表内阻与之相比,不能看作无穷大,由于内阻分压作用,电压表示数为外压,明显小于内压值.故选C
(2)①电路如图,电池内阻较大,故采用将电流表内阻并入电池内阻的方法来连接电路;(若将电流表内阻接入外电路,则导致电源内阻与电压表并联,产生较大误差)
②图象连线后如下图:
当R趋于无穷大时,I=0,U=E,即图线与纵轴截距即为电动势,
所以 E=0.96V(±0.02V)
再利闭合电路的欧姆定律有:
E=U+Ir
从图象中任取一清晰点将坐标值代入上式,求得:
r=740Ω(±30Ω)
故答案为:(1)C
(2)①电路如图
②0.96(±0.02)740(±30)
点评:本题考查测电源电动势和内阻的实验原理,当电源内阻较大,与电压更接近时,使用“内接”,即电流表内阻合并入电源内阻;反之,电源内阻与电压表接近时,使用“外接”,电流表内阻转移至外电阻.另图象解析时注意纵坐标不是从0开始的.本题设计合理,方法明确,难度适中.
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