题目内容
【题目】利用如图所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:
待测电源,电阻箱R(最大阻值为999.9 Ω),电阻R0(阻值为3.0 Ω),电阻R1(阻值为3.0 Ω),电流表(量程为200 mA,内阻为RA=6.0 Ω),开关S.
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实验步骤如下:
①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;
②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;
③以
为纵坐标,R为横坐标,作
R图线(用直线拟合);
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.
回答下列问题:
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则
与R的关系式为________.
(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0 Ω时电流表的示数如图甲所示,读出数据,完成下表.答:①________;②________.
R/Ω | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
I/A | 0.143 | 0.125 | ① | 0.100 | 0.091 | 0.084 | 0.077 |
| 6.99 | 8.00 | ② | 10.0 | 11.0 | 11.9 | 13.0 |
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甲 乙
(3)在图乙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=____________A-1·Ω-1,截距b=____________A-1.
(4)根据图线求得电源电动势E=________V,内阻r=________Ω.
【答案】(1)
=
R+
(5.0+r)
(2)①0.110 A ②9.09 A-1
(3)如图所示,k=1.00(或在0.96~1.04之间),b=6.0(或在5.9~6.1之间)
(4)E=3.0(或在2.7~3.3之间) r=1.0(或在0.6~1.4之间)
【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律可知:
E=IRA+
(R+R0+r)
将R0=3.0 Ω,R1=3.0 Ω,RA=6.0 Ω代入上式得
=
R+
(5.0+r).
(2)从读数上,有效数字要一致,即读数是0.110 A,倒数是9.09 A-1.
(3)由
R关系可知k=
,截距b=
(5.0+r);由给出的数据作出图象,连线时尽可能使多的点在同一直线上,不在直线上的点要均匀分布在直线两侧.
由图象可知,k=1.0 A-1·Ω-1,b=6.0 A-1.
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(4)电源电动势E=3.0 V,电源内阻r=1.0 Ω.