题目内容
【题目】某物理课外活动小组学习了测量电源的电动势和内阻后,自制了一个橙子电池组,将该电池组接在铭牌为“1.5V,0.3A”的小灯泡上,发现小灯泡不亮,用多用电表粗测该电池组电动势约为1.5V,流过灯泡的电流约为2mA。为了进一步研究小灯泡不亮的原因,该活动小组设计了如图所示的实验电路,并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻,请协助完成实验。
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(1)除了开关和导线等基本器材外,同学们还准备了以下器材:
A.电压表(0~3V) B.电压表(0~15V)
C.电流表(0~3.0mA) D.电流表(0~0.6A)
E.电阻箱(0~99.9Ω) F电阻箱(0~9999.9Ω)
实验中电压表应选用_____;电流表应选用_____;电阻箱应选用______。(均填选项字母)
(2)闭合开关S1和
,调节电阻箱并记录电阻箱的示数
、电流表的示数
和电压表的示数
,由此可知电流表的电阻
为______(用上述量表示)。
(3)闭合开关S1和
,调节R,仅读出电流I和电压U,并测出多组数据,作出U-I图线可得出电池组的电动势和内阻,此种办法测量的电动势与真实值相比______(填“偏小”、“相等”或“偏大”)。
(4)断开S1闭合
,仅由多组电流表的示数和电阻箱的示数R,运用实验数据作出
图线为一条倾斜的直线,且该直线的斜率为k,纵截距为b,则该电池组的电动势为_____,内阻为_____(用k、b、
表示)。
【答案】A C F
偏小
【解析】
(1)[1][2][3]用多用电表粗测该电池组电动势约为1.5V,流过灯泡的电流约为2mA,实验中电压表应选用A;电流表应选用C;为了增大电阻的调节范围,减小误差,电阻箱应选用F
(2)[4]由实物图可知,电流表与电阻箱串联后与电压表并联,则由欧姆定律可知
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(3)[5]由图示可知,由于电压表分流作用,电流表测量值偏小,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U-I图像如图所示
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由图像可知,电动势测量值小于真实值
(4)由闭合电路欧姆定律可知
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变形可得
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根据图像可知
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则
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