题目内容
【题目】某实验小组要测量某一迭层电池的电动势(约为9V)和内电阻(小于1Ω)。可供选择的器材如下:
A.迭层电池的电动势(约为9V,内电阻小于1Ω)
B.电流表A(量程3A)
C.电压表V(量程为4V,内阻约为6kΩ)
D.电阻箱R1(0~99999.9Ω,额定功率小于10W)
E.电阻箱R2(0~9999.9Ω,额定功率小于10W)
F.定值电阻R0(阻值为1.0Ω)
G.滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)
H.开关S、导线若干
⑴小组同学根据上面提供的实验器材,需要把量程为4V的电压表接一固定的电阻(用电阻箱代替),改装成量程为12V的电压表,改装电压表量程的实验电路如图甲所示,则电阻箱应选 ____(填写器材前面的字母标号)。
⑵在⑴中为了使电阻箱取得合适阻值,小组同学按照下列步骤进行操作:
①把滑动变阻器滑片移到最右端,将电阻箱阻值调到0
②闭合开关S,把滑动变阻器滑片P滑到适当位置,使电压表读数为3 V
③然后保持滑片P不动,调节电阻箱阻值为适当值,使电压表读数为_______V
④保持电压表和电阻箱串联,撤去其它线路,即得量程为12V的电压表。
⑶小组同学用上述扩大量程后的电压表(表盘没变),利用如图乙所示实验电路来测量迭层电池的电动势和内电阻。改变滑动变阻器R的阻值,得到多组电压表示数U和对应的电流表示数I,并作出U—I图象如图丙所示,根据图象可求出此电池的电动势为___V,内电阻为____Ω。
【答案】 ⑴D 1 ⑵8.7 0.68
【解析】(1)把量程4V的电压表改装成量程为12V的电压表,需要串联的电阻,故电阻箱选择D;
(2)在步骤②中闭合开关S,把滑动变阻器滑片P滑到适当位置,使电压表读数为3 V,说明电压表和电阻箱两端的电压之和为3V;然后保持滑片P不动,调节电阻箱阻值为适当值,使电压表读数为1V,说明电阻箱的分压为2V,根据串联电路的特点可知,电阻箱的阻值是电压表阻值的2倍;这样当电压表满偏4V时,电阻箱和电压表两端的电压之和即为12V;
(3)由图可知,当I=0时U=2.9V,可知电源电动势为E=2.9×3V=8.7V;内阻