题目内容
【题目】在一次课外活动中,某物理兴趣小组为了测量由干电池组合的电源的电动势(约为3V)和内电阻,在实验室寻找到了下列器材:
电压表V(量程0~15V;内阻约为15kΩ);
电流表A1(量程0~0.6A;内阻约为1.0Ω);
电流表A2(量程0~1mA;内阻为40Ω);
电阻箱R1(阻值范围为0~9999Ω);
滑动变阻器R2(阻值范围为0~20Ω;额定电流2A);
导线、开关若干。
(1)为了测定电源的电动势和内电阻,该小组设计出了如图所示的实验电路图。因电压表的量程过大,测量误差较大,可用电流表改装。要将电流表改装成3V量程的电压表,应该选用的电流表是______(选填A1或A2),将其与电阻箱R1串联,此时电阻箱R1的阻值应调至 ______ Ω。
(2)闭合开关,改变变阻器滑片的位置,测得多组数据,画出了两电流表的关系I2—I1图象如图,则电源电动势E=______V,电源内阻r=______ Ω.(结果均保留三位有效数字)。
【答案】A2 2960 2.79~2.85 2.45~2.55
【解析】
(1)电压表量程太大,不能用来测电压,可以用已知内阻的电流表A2改装成3V的电压表,电流表应与电阻箱R1串联,电阻箱接入电路的阻值为:。
(2)电流表A2与电阻箱R1串联构成电压表测路端电压,电流表A1与滑动变阻器R2串联接入电路,实验电路图如图所示:
由图示电路图可知,电源电动势为:E=I2(RA2+R)+(I1+I2)r=3000I2+(I1+I2)r,
则:
由图示I2-I1图象可知: ,b=0.95×10-3=,
解得电源电动势为:E≈2.85V;电源内阻为:r≈2.46Ω;
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