题目内容
【题目】某兴趣小组利用图所示电路测定一组干电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池组的电动势约为6 V,电池组内阻和待测电阻的阻值都约为10 Ω,且不超过10 Ω,可供选用的实验器材有:
A.电流表A1(量程0~300 mA,内阻不计);
B.电流表A2(量程0~3 A,内阻不计);
C.电压表V1(量程0~6 V,内阻很大);
D.电压表V2(量程0~15 V,内阻很大);
E.滑动变阻器R(阻值0~100 Ω);
开关S一个,导线若干。该实验过程如下:
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(1)在连接电路前,先选择合适的器材,电流表应选用________,电压表应选用________。(填所选器材前的字母)
(2)按图正确连接好电路后,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小其接入电路的阻值,测出多组U和I的值,并记录相应的数据,以U为纵轴,I为横轴,得到图所示的图线。
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(3)断开开关S,将Rx改接在B、C之间,A与B用导线直接相连,其他部分保持不变。重复步骤(2),得到另一条U-I图线,其斜率的绝对值为k。
(4)根据上面实验数据结合图可得,电池组的内阻r=________Ω;用k和r表示待测电阻的关系式为Rx=________。
【答案】A C 10 k-r
【解析】
根据题目中给出的电源及待测电阻的大约阻值,略算对应的电流,则可明确电流表及滑动变阻器应选择的仪器;
由图象的性质及闭合电路欧姆定律可得出电源内阻。
(1) 由乙图可知,电流最大为300mA,为了保证实验的安全和准确,电流表应选择A;电源的电动势约为6V,故电压表应选择6V量程的C;
(2) 由U=E-Ir可知,Rx接在AB之间时图象的斜率表示电源的内阻,则可知,内阻为:r=
由于接Rx改接在B、C之间时等效内阻为:RX+r=k,解得:RX=k-r;