题目内容

(10分)某实验小组测定水果电池的电动势和内阻,所用的器材有:

水果电池E:电动势约为1V;

电流表A:量程10mA,内阻约为几欧;

电压表V:量程1V,内阻RV=3kΩ;

滑动变阻器Rp:最大阻值200Ω;

电阻箱R:最大阻值9999Ω;

开关S,导线若干。

(1)该实验小组设计了如图1所示的电路,实验中无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的示数及变化均很小,且电压表的示数变化很小,分析其原因是 。

(2)该实验小组经过分析设计了如图2所示的电路,实验步骤如下:

第一步:闭合开关S,多次调节电阻箱,记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R,并计算出对应的 与 的值。

第二步:以为纵坐标,为横坐标,作出 - 图线(用直线拟合)。

第三步:求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。

请回答下列问题:

ⅰ、实验得到的部分数据如下表所示,其中当电阻箱的电阻R= 2000Ω时电压表的示数如图3所示。读出数据,完成下表。答:① ,② 。

R/Ω

9000

6000

5000

4000

3000

2000

R-1/Ω-1

1.11

1.67

2.00

2.50

3.33

5.00

U/V

0.53

0.50

0.48

0.46

0.43

①

U-1/V-1

1.9

2.0

2.1

2.2

2.3

②

ⅱ、若根据- 图线求得直线的斜率,截距,则该水果电池的电动势E= V,内阻r= Ω。

(1) (2)ⅰ、① ②ⅱ、

【解析】

试题分析: (1)如图1所示电路,电源内阻和滑动变阻器串联,电流,电流很小,说明总电阻太大,即使滑动变阻器阻值变小,总电阻仍然很大,说明内阻大,移动滑片,路端电压,电源内阻,导致电压和电流变化都不明显。

(2)ⅰ、电压表读数根据指针对应刻度为,.

ⅱ、根据图2分析,路端电压;整理可得,所以图像的斜率为,截距为。结合,即电动势,,可得内阻

考点:测定电动势内电阻和电动势实验探究设计

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