题目内容
11.A.电压表V(0-15V,内阻约为3kΩ)
B.电流表G(0-3mA,内电阻r1=20Ω)
C.电流表A(0-0.6A,内电阻r2=2Ω)
D.滑动变阻器RA(调节范围0-10Ω)
E.滑动变阻器RB(调节范围0-100Ω)
F.定值电阻R1=100Ω
G.定值电阻R2=500Ω
H.定值电阻R3=1.5kΩ
I.电动势约为1.5V的待测干电池一节
J.导线和开关
请利用以上的实验器材设计一电路,完成对待测干电池的电动势和内阻的测定.
(1)为了完成本实验,请你选出所选择的实验器材BCDGIJ(填器材前的序号),利用所选择的实验器材设计电路,将电路画在虚线框内;
(2)为了测出电源的电动势和内阻,需要测量的物理量有电流表G的示数I1,电流表A的示数I2(并说明各物理量物理意义),并用上述物理量和已知量写出电源的电动势E=$\frac{({R}_{1}+{r}_{1})[{I}_{1}(I{'}_{1}+I{'}_{2})-I{'}_{1}({I}_{1}+{I}_{2})]}{I{′}_{1}+I{'}_{2}-{I}_{1}-{I}_{2}}$,电源的内阻r=$\frac{(I{'}_{1}-{I}_{1})({R}_{2}+r)}{({I}_{1}+{I}_{2})-(I{'}_{1}+I{'}_{2})}$.
分析 (1)明确实验原理,同时明确给出的各仪表,从而明确应选择的仪器以及实验电路接法;
(2)根据闭合电路欧姆定律进行列式,联立方程即可求得电动势和内电阻.
解答
解:(1)由于电压表的量程比待测电源的电动势大得多,因此电压表不能使用,为了完成电压的测定,应把电流表G改装成1.5V的电压表使用,改装后电压表的总电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5}{0.003}$=500Ω,故应串联的定值电阻应选定值电阻R2=500Ω;滑动变阻器应选择最大电阻为10Ω的滑动变阻器RA,故实验器材应选用BCDGIJ;电路图如图所示;
(2)若某次测量中电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2,根据闭合电路欧姆定律可知,E=(I1+I2)r+I1(R2+r1);改变滑动变阻器滑片位置后,电流表G的示数为I1',电流表A的示数为I'2,则有:E=(I'1+I'2)r+I1'(R2+r1);联立解得:E=$\frac{({R}_{1}+{r}_{1})[{I}_{1}(I{'}_{1}+I{'}_{2})-I{'}_{1}({I}_{1}+{I}_{2})]}{I{′}_{1}+I{'}_{2}-{I}_{1}-{I}_{2}}$;
r=$\frac{(I{'}_{1}-{I}_{1})({R}_{2}+r)}{({I}_{1}+{I}_{2})-(I{'}_{1}+I{'}_{2})}$
故答案为:(1)BCDGIJ;如图所示;(2)$\frac{({R}_{1}+{r}_{1})[{I}_{1}(I{'}_{1}+I{'}_{2})-I{'}_{1}({I}_{1}+{I}_{2})]}{I{′}_{1}+I{'}_{2}-{I}_{1}-{I}_{2}}$;$\frac{(I{'}_{1}-{I}_{1})({R}_{2}+r)}{({I}_{1}+{I}_{2})-(I{'}_{1}+I{'}_{2})}$
点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确实验原理,同时知道电表的选择原则以及电压表改装原理,同时注意利用方程法求解电动势和内电阻的方法,并且求解时一定要细心.
| A. | 电压表的示数为22$\sqrt{2}$V | B. | 电流表的示数为0.4A | ||
| C. | 闭合电键S后,电流表的示数变小 | D. | 闭合电键S后,电压表的示数变大 |
| A. | 飞船要在天宫二号同轨道加速追上实现对接 | |
| B. | 由于处于完全失重状态,景海鹏,陈冬两宇航员不能测量拉力 | |
| C. | 若知道地球半径和地球表面的重力加速度,就可以求出天宫二号与飞船组合体在对接轨道运行周期. | |
| D. | 天宫与飞船组合体运行速度要小于月球绕地球运行速度 |
| A. | 若以相同的速度进入,它们的轨道半径之比r1:r2=1:8 | |
| B. | 若以相同的速度进入,它们的轨道半径之比r1:r2=1:2 | |
| C. | 若以相同的动能进入,它们的轨道半径之比r1:r2=1:2 | |
| D. | 若以相同的动能进入,它们的轨道半径之比r1:r2=1:1 |
| A. | 两质点是从同一地点出发的 | |
| B. | 在0-t2时间内,质点A的加速度先变小后变大 | |
| C. | 在0-t2时间内,两质点的位移相同 | |
| D. | 在0-t2时间内,合力对质点B做正功 |
| A. | 速度先增大后减小 | B. | 速度先减小后增大 | ||
| C. | 加速度先增大后减小 | D. | 加速度先减小后增大 |
| A. | 卡文迪许扭秤实验得到点电荷之间的作用力大小与距离的平方成反比的规律,使电磁学进入了定量研究的阶段 | |
| B. | 奥斯特发现电流能使磁针发生偏转,首次揭示了电与磁的联系 | |
| C. | 安培提出了安培定则,也叫右手螺旋定则,并用电流绕地球内部流动解释地磁的起因 | |
| D. | 法拉第不仅提出了场的概念,而且直观地描绘了场的清晰图象 |
| A. | 再并联一个大的电阻 | B. | 再串联一个大的电阻 | ||
| C. | 再并联一个小的电阻 | D. | 再串联一个小的电阻 |