题目内容


(1)有一电阻值约为20Ω、额定功率约为7.2W的电阻,现准备用伏安法测量多组数据,借助I-U图象较准确地测其阻值,实验室提供的器材有:
A.电流表(量程O~3A,内阻约O.1Ω)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
C.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(量程O~15V,内阻约15kΩ)
E.滑动变阻器(阻值O~10Ω,额定电流2A)
F.直流电源(电动势12V,内阻不计)
G.开关及导线若干
①要使测量误差尽量小,电流表应选择
B
B
,电压表应选择
D
D
.(填序号字母)
②按实验要求在图1中画出实验电路图.
(2)利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出1/I-R图线如图乙所示,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,不计电流表内阻,由此可以得到E=
2V
2V
,纵截距与电动势的乘积表示的意义
电源内阻
电源内阻
,数值和单位为
1Ω
1Ω
.
分析:(1)①计算出待测电阻的额定电流,从而确定电流表量程;计算出额定电压,从而确定电压表量程;滑动变阻器的电阻越接近实验电阻的越好,这样便于调节,误差小;②滑动变阻器采用分压式接法,伏安法测电阻用安培表外接法;
(2)由闭合电路的欧姆定律求出
1
I
-R的表达式,然后根据图象分析答题.
解答:解:(1)①电阻值约为20Ω、额定功率约为7.2W,故待测电阻的额定电流为:I=
P
R
=
7.2W
20Ω
=0.6A,故电流表选B;
待测电阻的额定电压为:U=IR=0.6A×20Ω=12V,故电压表选D;
②要用I-U图象较准确地测电阻值,故电压要能够大范围连续变化,故滑动变阻器采用分压式接法;由于
R
RA
=
20Ω
0.5Ω
=40,
RV
R
=
15000Ω
20Ω
=750,
R
RA
<
RV
R
,电流表采用外接法,电路图如图所示;
(2)根据闭合电路欧姆定律I=
E
R+r
,得:
1
I
=
R
E
+
r
E
,
由数学知识得知,
1
I
-R图象的斜率k=
1
E
,纵轴截距b=
r
E
,
则由图得到,电源的电动势为E=
1
k
=
1
2-0.5
3
=2V;
纵截距与电动势的乘积为Eb=
r
E
×E=r,
即:纵截距与电动势的乘积表示的意义为:电源内阻,
由图示图象可得:Eb=2×0.5=1Ω;
故答案为:(1)①BD;②电路图如图所示;(2)2V;电源内阻;1Ω;
点评:(1)本题关键是算出额定电流和额定电压以后,从减小误差的角度选择电表的量程,同样从减小误差的角度选择安培表的内、外接法,从减小误差和操作方便的角度选择滑动变阻器.
(2)物理图象关键要根据物理规律得到解析式,运用数学知识分析图象的物理意义.本题采用的是转换法,本来I-R是非线性关系,转换成
1
I
-R是线性关系,图象直观,一目了然.
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