题目内容
【题目】现有一电池,电动势大约为20V,内阻约为5Ω,无法从标签上看清其电动势等数据。现要准确测量其电动势和内阻,实验室备有下列器材:
A.电流表(量程0~0.6A,内阻=2Ω);
B.电压表(量程0~25V,内阻约为15kΩ);
C.滑动变阻器(阻值范围0~20Ω);
D.定值电阻
=10Ω;
E.定值电阻
=1Ω;
F.开关及导线若干。
(1)由于实验室中电表量程不恰当,需要先 将电表改装,电流表应_______联定值电阻_______(选填R1或R2)。
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(2)在虚线框中画出实验电路原理图__________。
(3)若采用了正确的实验电路,通过改变滑动变阻器的阻值,得到了多组电压表示数U和电流表示数I,作出了U-I图像,若图像在纵轴的截距为a,图像的斜率绝对值为b,则电源电动势为_____________,内阻为________________。
【答案】(1)并 R2 (2)电路原理图如图所示;
(3)a b/3
【解析】
(1)根据电表的改装原理可知电压表应串联电阻进行分压,而电流表应并联电阻分流进行分析;
(2)根据实验原理进行分析,确定误差最小的电路图;
(3)根据改装原理确定路端电压和电流,再根据闭合电路欧姆定律进行分析,从而确定电动势和内电阻.
(1)为了给电流表扩大量程,应并联一个小电阻进行分流,故应并联的电阻R2;
(2)由于电源内阻约为5Ω,而改装后的电流表内阻为
,电压表内阻约为15kΩ,所以电压表内阻远大于电源的内阻,故应采用相对电源的电流表外接法;原理图如图所示;
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(3)根据改装原理可知,电源的路端电压为U;电流为3I;
则由闭合电路欧姆定律可知:U=E-3Ir
则由图象可知,图象与纵轴的截距a=E;斜率b=3r;
解得:E=a;r=b/3;
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