题目内容
【题目】现有一特殊电池,它的电动势E约为5V,内阻r约为40Ω,已知该电池允许输出的最大电流为40mA。为了测定该电池的电动势和内阻,某同学准备了如下器材:
A.待测电池;
B.电压表V:量程0~15V,内阻RV≈15kΩ;
C.电流表A:量程0~1mA,内阻RA=156Ω;
D.电阻箱R:0~999.9Ω;
E.定值电阻R1=4Ω;
F.定值电阻R2=39Ω;
G.定值电阻R3=50Ω;
H.定值电阻R4=90Ω;
I.开关、导线若干。
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(1)该同学设计的部分电路如图甲所示,图中保护电阻R0应选择器材中的_________(填写器材前的选项字母);
(2)选择合适的器材,将虚线框中的电路补充完整,并在电路中注明所选器材的符号________;
(3)将电阻箱的阻值调整到______(填“最大”或“最小”),闭合开关;
(4)调节电阻箱的电阻,使所选电表指针指到某一位置,记录此时电阻箱的阻值R和所选电表的读数x,电表读数用国际单位(A或V)作单位;
(5)重复步骤(4)获取多组R和x的值;
(6)断开开关,整理器材;
(7)根据所得数据在坐标系中描点连线,如图乙所示。根据
图线可求得该电池的电动势E为_____V,内阻r为____Ω。(结果均保留一位小数)
【答案】H
最大 5.0 41.1
【解析】
(1)[1]电源电动势约为
,电源最大输出电流为
,电路最小电阻约为:
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电源内阻约为
,则保护电阻应选择H;
(2)[2]电源电动势约为
,电压表量程为
,如果用电压表测电压实验误差太大,不能用电压表测电压,不能应用伏安法测电源电动势与内阻,应用电流表与电阻箱测电源电动势与内阻,电流表量程为
,电源最大输出电流为
,应把电流表量程扩大到
,电流表并联电阻阻值:
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电流表应与电阻
并联,电源、电流表、电阻箱与保护电阻组成串联电路,实验电路图如图所示:
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(3)[3]为保护电路,闭合开关前电阻箱阻值应调到最大;
(7)[4][5]流过电路的电流:
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由图示电路图可知,电源电动势:
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整理得:
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由图示图象可知:
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解得:
,
。