题目内容
【题目】一般的话筒用的是一块方形的电池(层叠电池),如图甲所示,标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:
A.待测方形电池
B.电压表(量程0~3V,内阻约为4kΩ)
C.电流表(量程0~0.6A,内阻为1.0Ω)
D.电流表(量程0~3A,内阻为1.0Ω)
E.电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)
F.电阻箱(阻值范围0~9999.9Ω)
G.滑动变阻器(阻值范围0~20Ω)
H.滑动变阻器(阻值范围0~20kΩ)
I.开关、导线若干
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(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路图。根据如图乙所示电路图和如图丙所示图像,为完成该实验,电流表应选_____,电阻箱应选______,滑动变阻器应选_______(均填写器材前字母标号)
(2)实验需要把电压表量程扩大为0~9V。该同学按图乙连接好实验器材,检查电路无误后,将R1的滑片移到最左端,将电阻箱R2调为零,断开S3,闭合S1,将S2接a,适当移动R1的滑片,电压表示数为2.40V;保持R1接入电路中的阻值不变,改变电阻箱R2的阻值,当电压表示数为________V时,完成扩大量程,断开S1。
(3)保持电阻箱R2阻值不变,开关S2接b,闭合S3、S1,从右到左移动R1的滑片,测出多组U、I,并作出U-I图线如图丙所示,可得该电池的电动势为________V,内阻为________Ω。
【答案】D F G 0.80 8.94 2.0
【解析】
(1)[1]由图示图象可知,所测最大电流约为2A,则电流表应选择D;
[2]电源电动势约为9V,需要把电压表改装成9V的电压表,串联电阻分压为6V,是电压表量程的2倍,由串联电路特点可知,分压电阻阻值为电压表内阻的2倍,约为8KΩ,电阻箱应选择F;
[3] 由于要测量该电池实际的电动势和内阻,为方便实验操作,滑动变阻器应选择G;
(2)[4] 把量程为3V的电压表量程扩大为9V,分压电阻分压为6V,分压电阻分压是电压表两端电压的2倍,由题意可知,电压表所在支路电压为2.40V,分压电阻两端电压为电压表两端电压的2倍,实验时应保持
位置不变,改变
阻值,当电压表示数为0.80V,此时电阻箱分压1.60V,完成电压表扩大量程;
(3)[5] 分压电阻箱两端电压是电压表两端电压的2倍,电压表示数为
,则路端电压为
,在闭合电路中,电源电动势
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整理可得
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由图示图象可知,图象纵轴截距
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电源电动势
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[6]图象斜率的绝对值
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电源内阻
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