题目内容
Ⅰ.在“测电池的电动势和内阻”的实验中,测量对象为1节新的干电池.用图甲所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器,发现电压表读数变化不明显,原因是:______.Ⅱ.为了提高实验精度,采用图乙电路,提供的器材:
量程3V的电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R(阻值未知,约几欧姆),滑动变阻器R1(0~10Ω),滑动变阻器R2(0~200Ω),单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2,导线若干.
①电路中,加接电阻R有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二______.
②为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用______(填R1或 R2).
③开始实验之前,S1、S2都处于断开状态.现在开始实验:
A、闭合S1,S2打向1,测得电压表的读数U,电流表的读数为I;可以测出的物理量是______,用测量的物理量写出表达式为______.
B、闭合S1,S2打向2,改变滑动变阻器的阻值,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则新电池电动势的表达式为E=______,内阻的表达式r=______.
【答案】分析:Ⅰ、作出电源的U-I图象,根据闭合电路欧姆定律分析可知,图象的斜率等于电源的内阻,再分析电压表读数变化不明显的原因.
Ⅱ、①加接电阻R,起保护作用,限制电流,防止电池被短路或电流表被烧坏.②由于电表的读数在刻度盘中央附近,误差较小,则要求电路中电流较大,在确保安全的前提下,可选择阻值较小的变阻器.③根据欧姆定律分析A所测量的物理量.根据闭合电路欧姆定律列方程组,可求出新电池电动势和内阻的表达式.
解答:解:Ⅰ作出电源的U-I图象,根据闭合电路欧姆定律分析可知,图象的斜率等于电源的内阻,如图,图线1的斜率小于图线2的斜率,则对应的电源的内阻图线1的较小,由图可以看出,图线1电压随电流变化较慢.本实验中发现电压表读数变化不明显,原因是:电源内阻很小.
Ⅱ①加接电阻R,起保护作用,限制电流,防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏
②滑动变阻器应选用R1.因为R1的总电阻较小,使电路中电流较大,电流表指针能在刻度盘中央附近,测量误差较小.
③根据欧姆定律可知,可以测出的物理量是定值电阻R和电流表内阻之和,用测量写出表达式为:
.
B、根据闭合电路欧姆定律得
E=U1+I1(R+RA+r)…①
E=U2+I2(R+RA+r)…②
联立解得:
r=
-(R+RA)=
.
故答案为:
Ⅰ、电源内阻很小;
Ⅱ、①防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏;
②定值电阻R和电流表内阻之和,
.
③
,
.
点评:本题根据闭合电路欧姆定律,用伏安法可测量电源的电动势和内阻,定值电阻R起保护作用,采用公式法处理数据.
Ⅱ、①加接电阻R,起保护作用,限制电流,防止电池被短路或电流表被烧坏.②由于电表的读数在刻度盘中央附近,误差较小,则要求电路中电流较大,在确保安全的前提下,可选择阻值较小的变阻器.③根据欧姆定律分析A所测量的物理量.根据闭合电路欧姆定律列方程组,可求出新电池电动势和内阻的表达式.
解答:解:Ⅰ作出电源的U-I图象,根据闭合电路欧姆定律分析可知,图象的斜率等于电源的内阻,如图,图线1的斜率小于图线2的斜率,则对应的电源的内阻图线1的较小,由图可以看出,图线1电压随电流变化较慢.本实验中发现电压表读数变化不明显,原因是:电源内阻很小.
Ⅱ①加接电阻R,起保护作用,限制电流,防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏
②滑动变阻器应选用R1.因为R1的总电阻较小,使电路中电流较大,电流表指针能在刻度盘中央附近,测量误差较小.
③根据欧姆定律可知,可以测出的物理量是定值电阻R和电流表内阻之和,用测量写出表达式为:
B、根据闭合电路欧姆定律得
E=U1+I1(R+RA+r)…①
E=U2+I2(R+RA+r)…②
联立解得:
r=
故答案为:
Ⅰ、电源内阻很小;
Ⅱ、①防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏;
②定值电阻R和电流表内阻之和,
③
点评:本题根据闭合电路欧姆定律,用伏安法可测量电源的电动势和内阻,定值电阻R起保护作用,采用公式法处理数据.
练习册系列答案
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下面是在测某电池的电动势和内电阻的实验中记录的六组数据。请在直角坐标系中画出U-I图象,并根据图象算出待测电池的电动势和内电阻。![]()
① 池的电动 势为________V
②此电池的内阻为________Ω
某同学用伏安法测池的电动和内电阻,他记录的六组数据如下表所列,试根据在图中给出的坐标纸,标上I(A)的坐标,画出U-I图线,并根据图线,读出电池的电动势ε=______V,求出电池内阻r=______Ω.
| I(A) | 0.12 | 0.22 | 0.31 | 0.32 | 0.45 | 0.57 |
| U(V) | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1.18 | 1.10 | 1.05 |