题目内容

在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3 V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3 V),电流表(量程0.6 A),定值电阻R0(阻值为3 Ω),滑动变阻器R(阻值约30 Ω).

⑴小红按如图所示的电路图连接实物电路,在电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件断路,因此她拿来多用电表检查故障.她的操作如下:

a.断开电源开关S;

b.将多用表选择开关置于×1 Ω档,调零后,红黑表笔分别接R两端,读数为30 Ω

c.将多用表选择开关置于×100 Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针读数如图所示,则所测阻值为________ Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变.由以上操作可判断发生断路故障的元件是_______  (填元件名称)

(2)请根据电路图把实物图没完成的连线连接好.

(3)在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请在下图中继续完成图象;并根据图象可得该电池的电动势E=________ V,电池内阻r=________ Ω(小数点后保留两位数字).

(4)用此电路测量电池的电动势和内电阻,产生误差的原因是                                    ;测出的电动势E与真实值相比偏(选填“大”或“小”)          ;

 

 

【答案】

 ⑴ 2.2×103      电流表       ⑵实物电路联接如图所示。   

⑶E(3.00±0.05)  r(0.57±0.05)       ⑷电压表的分流作用,偏小

【解析】

试题分析:⑴欧姆表测电阻时,待测阻值等于指针对齐刻度值乘以倍率,所以由图知所测阻值为2.2×103Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变,说明多用电表仍然测量的是电压表的内阻,也就说明了电流表处发生了断路,由以上操作可判断发生断路故障的元件是电流表.

(3)根据U-I图象得:当电流I=0时,U=3.00V,所以电池的电动势E=3.0V,

通过U-I图象求出该直线的斜率为3.60,也就是r+R0=3.60Ω,

所以电池内阻r=0.60Ω.

(4)本实验中由于电压表的分流,使电流测量值小于真实值,而电压表示数是准确的,当电路短路时,电压表的分流可以忽略不计,故短路电流为准确的,则图象应以短流电流向左下移动,故图象与纵坐标的交点减小,图象的斜率减小,故电动势减小。

考点:本题考查欧姆表的读数、电路故障的判断以及测电源电动势中电路的连接、误差分析等,意在考查学生的分析理解能力。

 

练习册系列答案
相关题目
某同学用电流表和电压表测定两节干电池的电动势和内电阻,实验采用的电路如图1所示.

(1)下列给出的器材中,应该选用
ACDFH
ACDFH
(填代号)
A.待测干电池(两节串联,电动势约3V);
B.电流表(量程0-3A,内阻0.025Ω)
C.电流表(量程0-0.6A,内阻0.125Ω)
D.电压表(量程0-3V,内阻3kΩ)
E.电压表(量程0-15V,内阻15kΩ)
F.滑动变阻器(0-20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0-2000Ω,额定电流0.3A)
H.开关、导线
(2)图2中给出了做实验所需要的各种仪器,请你按电路图1把它们连成实验电路.
(3)该同学进行实验.记录了5组数据,并根据这些数据在坐标图3中画出了电池的U-I图线,如图所示.根据图线求出两节干电池串联的电动势E=
2.75
2.75
V,内阻r=
1.92
1.92
Ω(保留三位有效数字)
(4)引起该实验系统误差的主要原因是
电压表分流
电压表分流
.考虑到系统误差的影响,电动势的测量值将
小于
小于
真实值,内阻的测量值将
小于
小于
真实值(填“大于”、“小于”或“等于”).
(5)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6A,内阻rg=0.1Ω)和若干导线.
①请根据测定电动势E和内电阻r的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来.
②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录.当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示.处理实验数据时,首先计算出每个电流值I的倒数1/I,再制作R-(1/I)坐标图,如图6所示,图中已标注出了
1
I
,R
1
I
,R
的几个与测量对应的坐标点.请你将与图5的实验数据对应的坐标点也标注在图6上.
③在图6上把描绘出的坐标点连成图线.
④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=
1.5
1.5
V,内电阻r=
0.4
0.4
Ω.

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