题目内容
4.电压表:V(量程3V,内阻Rv=10kΩ)
电流表:G(量程3mA,内阻RG=59.7Ω)
电流表:A(量程3A,内阻约为0.5Ω)
滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
R2(阻值范围0~1000Ω,额定电流1A)
定值电阻:R3=0.3Ω
①为了尽量提高测量精度,请你选取以上合适器材,在虚线框中设计出电路原理图;
②为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用滑动变阻器R1(填写器材的符号).
③该同学发利用上述实验原理图测得数据,以电流表度数为横坐标,以电压表度数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=1.48V,电源的内阻r=0.84Ω(计算结果保留两位有效数字)
分析 ①②根据干电池的电动势和滑动变阻器R1,可估算出电路中电流最小值,从而得出合理的电流表;根据并联电路的特点求解改装后的电流表对应的量程;为方便实验操作,应选最大阻值较小的滑动变阻器;由实验中的原理及实验仪器可以选择合理的电路图;
③根据电流表G读数与改装后电流表读数的关系,由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势和内阻.
解答 解:①②一节干电池的电动势约E=3V,为方便实验操作,滑动变阻器应选R1,它的阻值范围是0〜10Ω,
电路中最小电流约为:Imin=$\frac{E}{R}$=$\frac{3}{10}$=0.3A;电流表A的量程是3A,0.3A不到该量程的三分之一,流表量程太大,因此不能用电流表A.
为了扩大电流表的量程,应并联一个小电阻;故应与R3并联;改装后电流表量程:I=Ig+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{3}}$=0.003+$\frac{3×1{0}^{-3}×100}{0.5}$A=0.603A;
由题意可知,电流表用表头进行改装,电压表并联在电源两端;原理图如下图:![]()
③由上可知,改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍,图象的纵截距b等于电源的电动势,由图读出电源的电动势为:E=1.48V.
图线的斜率大小k=r,由数学知识知:k=$\frac{1.48-1.06}{2.5×200×1{0}^{-3}}$=0.84,
则电源的内阻为:r=k=0.84Ω
故答案为:①电路如图
②R1
(3)1.48 0.84
点评 测量电源的电动势和内电阻的实验,采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表,再根据原实验的研究方法进行分析研究,注意数据处理的方法.这是近年高考新的动向,应注意把握.
练习册系列答案
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12.质量为2kg的小铁球从某一高度由静止释放,经3s到达地面,不计空气阻力,g=10m/s2.则( )
| A. | 落地前1s内重力做功与第1s内重力做功相等 | |
| B. | 落地前1s内重力做功比第1s内重力做功少 | |
| C. | 前2s内重力的功率为400W | |
| D. | 前2s内重力的功率为200W |
14.某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻,实验的主要操作如下:

①先用多用电表的电压档直接接在电池两极粗测电池的电动势,表盘如图(甲)所示,示数为1.55V,这样测出的电动势比真实值偏小(选填“偏大”或“偏小”).
②若按图(乙)所示接好电路进行实验,记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U,并将数据记录在表中.第2次实验中,电阻箱的示数如图(丙)所示,此时电阻箱接入电路的电阻是2.2Ω;
③图(丁)是根据表中的数据,在坐标纸上画出的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图象.根据图象可知:电池的电动势E=1.67V,内阻r=1.34Ω.(结果保留三位有效数字)
①先用多用电表的电压档直接接在电池两极粗测电池的电动势,表盘如图(甲)所示,示数为1.55V,这样测出的电动势比真实值偏小(选填“偏大”或“偏小”).
②若按图(乙)所示接好电路进行实验,记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U,并将数据记录在表中.第2次实验中,电阻箱的示数如图(丙)所示,此时电阻箱接入电路的电阻是2.2Ω;
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| $\frac{1}{U}$/(V-1) | 0.80 | 1.07 | 1.30 | 1.47 | 1.80 | 2.27 |
| $\frac{1}{R}$/(Ω-1) | 0.20 | 0.80 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |