题目内容

【题目】一实验小组利用图甲所示电路测量某干电池的电动势和内阻。

(1)根据实验电路连接好各电路元件,在闭合开关S前,应调节电阻箱,使其接入电路的电阻具有_____ (选填“最大”或“最小”)值。

(2)实验中,闭合开关S,多次调节电阻箱接入电路的电阻R,正确读出对应电流表的示数I。实验中得到多组数据后,在方格纸上作出关系图象,如图乙所示。

由图象可计算出该干电池的电动势为____V、内阻为_____。(结果均保留到小数点后两位)

(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只理想电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱,当电压表的示数为63 mV时,电流表(量程为0.6A)的指针位置如图丙所示,则该干电池的电动势应为__________ V、内阻应为 ____。 (结果均保留到小数点后两位)

【答案】最大 1.39(1.36~1.41) 0.83(0.80~0.85) 1.39(1.36~1.41) 0.65(0.62~0.67)

【解析】

(1)[1]为了保护电路,在开关S闭合前,电阻箱接入电路的电阻应具有最大值。

(2)[2][3]在不考虑电流表内阻时,由闭合电路欧姆定律有

,

解得

,

可见,在图象中,图线的斜率(k)表示电源电动势的倒数,即

;

图线的纵截距(b)表示电源电阻(r)与电动势(E)的比值,即

;

结合图象可得,图线的斜率

V-1,

故电源电动势

V;

图线的纵截距

A-1,

故电源内阻

。

(3)[4][5]由题图丙可知,电流表的示数为0.36A,此时电压表的示数为63mV,故电流表的内阻为

;

在考虑电流表内阻时,由闭合电路欧姆定律有

,

解得

,

可见,在图象中,图线的斜率(k)表示电源电动势的倒数,即

;

图线纵截距(b)表示电源内阻(r)与电流表内阻(RA)之和跟电源电动势(E)的比值,即

;

结合(2)中分析可知,电源电动势E=1.39V,电源内阻

。

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