题目内容

【题目】某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表内阻约为3kΩ、电流表内阻约为1Ω、定值电阻等

1使用多用电表测元件X的电阻,选择“×1”欧姆档测量,示数如图甲a所示,读数为______Ω,据此应选择图甲中的________填“b”或“c电路进行实验。

2连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐______填“增大”或“减小”;依次记录电流及相应的电压,将元件X换成元件Y,重复实验。

3如图乙a是根据实验数据作出的U-I图线。

4该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻,测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图乙b所示。闭合,电压表读数为300V;断开,读数为100V。利用图乙a可算得E=________V,r=_______Ω。结果均保留2位有效数字,视电压表为理想电压表

【答案】110,b;2增大;432,050

【解析】

试题分析:1由图甲a可知,指针指在“10刻度线”位置处,由于“10刻度线”左右两边的最小刻度都不是“1份”单位,因此不需要估读下一位,又因为多用电表选择开关选择了“×1”挡,所以最终读数为10Ω,此值约为所用电压表内阻的1/300,电流表内阻的10倍,因而相对较小,为了减小电表内阻引起的实验测量误差,应选用电流表的外接法,即图b电路。

2b电路中采用了滑动变阻器的分压式接法,在滑片P从左向右滑动的过程中,测量电路部分分得的电压逐渐增大,因此电流表读数应逐渐增大。

4由图a可知,当线性元件X两端电压为300V时,对应流经它的电流为030A,电压为100V时,对应流经它的电流为010A,所以元件X的电阻为RX=10Ω,根据闭合电路欧姆定律E=I+r可知,当闭合S1和S2时,R被短路,,断开S2后,R与元件X串联接在电源两端,E=010A×RX+R+r,解得E=315V=32V,r=050Ω。

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