题目内容

10.小勇为了测量一电池的电动势(约为4V)和内阻(约为6Ω),设计了如图所示的电路,实验室提供的器材中电流表有两量程(0~250mA、内阻5Ω;0~500mA、内阻2Ω);电压表V1内阻约为3kΩ、量程0~3V;电压表V2内阻为1kΩ、量程0~1.5V;两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1=100Ω、R2=2kΩ.请根据所设计的电路回答下列问题:
(1)电流表应选0~500mA(填“0~250mA”或“0~500mA”)量程,滑动变阻器应选R1(填“R1”或“R2”).
(2)在其中一次操作中,电压表V1的读数为1.5V,则电路的路端电压为2V.
(3)为了精确地测出该电动势和内阻,通过调节滑动变阻器得到了多组数据,在利用图象处理数据时,为了能直观地反应相关物理量,则应作出U-I图象.(U表示电压、I表示通过电源的电流,R表示滑动变阻器接入电路的电阻)

分析 (1)根据已知电动势和内电阻可求得电流,即可分析电流表; 根据实验安全和准确性原则可明确滑动变阻器的使用;
(2)根据串并联电路的规律可求得电路中的路端电压;
(3)根据电路结构分析实验中可读出的数据,再根据图象的性质分析应如何处理数据.

解答 解:(1)电源的电动势为4V,内阻约为6Ω;则最大电流约为:Im=$\frac{4}{6}$A; 故电流表应选择500mA量程;
由于内阻较小,为了有效控制,电流表应选用较小的R1;
(2)两电压表串联,根据串联电路规律可知,U2=$\frac{1}{3}×1.5$=0.5V; 故路端电压为U=1.5+0.5=2V;
(3)由于实验中测出了电路端电压和电流,根据闭合电路欧姆定律可知,U=E-Ir; 故应作出U-I图象分析即可直观地反应相关物理量;
故答案为:(1)0~500mA; R1; (2)2; (3)U-I.

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确实验原理,能根据数据处理的方法进行分析.

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