题目内容

一节电动势约为9 V,内阻约为2 Ω的电池,允许通过的最大电流是500 mA.为了精确测定该电池的电动势和内电阻.选用了总阻值为50 Ω的滑动变阻器以及电流表和电压表,连成了如图所示的电路.

(1)为了防止误将滑动变阻器电阻调为零而损坏器材,需要在电路中接入一个定值电阻R0,最适合的是(  )
A.10 Ω,5 W  B.10 Ω,0.5 W
C.20 Ω,5 W  D.20 Ω,0.5 W
(2)电路连好后,由于电路中有一处发生了故障,闭合开关K时发现电压表有示数而电流表没有示数,断开导线“1”的B端,将其分别接到C、D、E、F各点时,发现电压表的示数都接近9 V,而接到G、H、J各点时,发现电压表的示数都为零,可能出现的故障是(  )
A.定值电阻R0断路
B.滑动变阻器滑片P接触不良
C.滑动变阻器EF间电阻丝断路
D.电流表断路
(3)在其他器材不变的情况下,再取一节上述规格的电池,与原来的电池串联组成电池组,测量这个电池组的电动势和内电阻,且操作无误.
①在虚线框内画出实验电路原理图.
②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则可以求出E=________,r=________.(用I1,I2,U1,U2及R表示)

(1)C (2)B (3)①
 

解析试题分析: (1)根据电源的电动势和内电阻的大约值,当滑动变阻器被短路时,由闭合电路的欧姆定律可得:,所以,此时上消耗的电功率约为,所以最合适的是C.
(2)断开导线“1”的B端分别接C、D、E、F时电压表示数为9 V,说明定值电阻和滑动变阻器的电阻线都是通的,接G、H、J时电压表无示数,说明滑动变阻器到电流表之间有断路,由此可判断电路故障就在滑动变阻器的电阻线到金属杆之间,所以一定是滑动变阻器的滑片P接触不良,故选B.
(3)①电路原理图如图所示:

②根据电路图可知,当电流表的示数为,电压表的示数为,由闭合电路的欧姆定律可得:,同理,当电流表的示数为,电压表的示数为,有,联立以上两式可解得:
考点:本题考查用电流表、电压表测定电源的电动势和内电阻的实验.
点评:在实验中应注意实验的安全和准确;同时还要注意实验中的数据处理方法,本题采用的是联立方程的方法求解.

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