题目内容

【题目】要测定一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:

A.待测干电池(电动势约为)

B.电流表(量程,内阻)

C.电压表(量程,内阻约)

D.滑动变阻器

E.滑动变阻器

F.定值电阻

G.开关和导线若干

(1)该实验可以将电流表和定值电阻R _____(填“串联”或“并联”),改装成量程为_____的电流表;

(2)请根据提供器材,在图甲所示的方框内画出实验电路图____________,要求实验尽可能减小实验误差.电路中滑动变阻器应选用________________(填器材前面的字母).

(3)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,测出多组干路电流及电压表示数,根据测得的数据作出图像,如图乙所示,由此得到干电池的电动_____________,内阻_________.(结果均保留两位小数)

(4)该实验_________________(填“存在”或“不存在”)由于电表内阻引起的系统误差.

【答案】并联 600mA(或0.6A) D 1.50(1.48—1.52均对) 0.84(0.75—0.90均对) 不存在

【解析】

(1)根据并联分流分析电表的改装;

(2)使用改装后的电表画出测量所需的电路图,根据电流表的量程确定滑动变阻器的量程;

(3)根据闭合电路欧姆定律推导图像所需的表达式;

(4)分析路端电压和干路电流测量是否准确,判断实验是否存在误差。

(1)[1][2]电流表改装较大量程的电流表需要并联定值电阻,电流表能够通过的最大电流为1mA,假设改装后电流表的最大量程为I,根据并联分流规律:

解得:

(2)[3][4]电流表的量程为0.6A,电源电动势为1.5V,选择最大量程为的滑动变阻器即可,采用限流接法,因为改装后的电流表内阻已知,所以改装后的电流表接在电压表外边,可以进行准确测量:

(3)[5][6]电源和改装后的电流表可以等效为一个新电源,内阻为:

根据闭合电路欧姆定律:

图像和纵轴的截距为电源电动势,大小为1.50V,图像的斜率为电源等效内阻:

电源的真实内阻:

(4)[7]根据上述计算过程可知,改装后的电流表内阻已知,精确测量电路的干路电流,电压表精确测量等效电源的路端电压,所以不存在由于电表内阻引起的系统误差

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