题目内容
某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,为了便于测量,给电源串联了一个
的保护电阻
,实验电路如图l所示,
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(1)连好电路后,当该同学闭合电键,发现电流表示数为0,电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错,且接触良好;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接
时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是 .
(2)按电路原理图l及用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接c、d时的实物电路图2以画线代导线将没连接的线连接起来.
(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列数据且根据数据在坐标图3中描出对应的点,请画出U -I图;
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由图3求出:电池的电动势为 V,内阻为 Ω.
(4)考虑电表本身电阻对测量结果的影响,造成本实验的系统误差的原因是 ,测出的电动势与真实值相比会 (填“增大”、“减小”或“不变”).
【答案】(1)
断路; (2)实物图连接见解析; (3)1.50、0.25 ;(4)电压表内阻分流、减小
【命题立意】本题旨在考查测定电源的电动势和内阻。
【解析】(1)发现电流表示数为0,电压表示数不为0,电流表或R处断路,用
多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,知
断路;
(2)实物连线图如图;
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(3)
图线是一条倾斜的直线,描点作图如下图.纵轴截距为
,所以电动势
,
图线的斜率
,
则内阻
;
(4)电流表所测的电流小于通过电源的电流,因为电压表内阻有分流作用;
(5)将保护电阻等效到电源的内部,电压表测的电压为外电压,电流表所测的电流偏小,作出U-I图线的测量图线和实际图线,虚线表示实际图,从图线可以看出,电动势和内阻的测量值均小于真实值。
故答案为:(1)
断路 (2)实物图连接如图; (3)1.50,0.25 ;(4)电压表内阻分流、减小。
【易错警示】解决本题的关键会从U-I图线获取电源的电动势和内阻,注意将保护电阻等效到电源的内部,最终电源的内阻等于图线的斜率绝对值减去保护电阻的阻值.以及会分析误差的来源,通过图象分析测量值和真实值的关系。