题目内容

在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”的实验时
(1)某同学连接的实物图如右图所示.但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数,实验前仪器都检查过是好的,也就是说只可能是某根连接导线断了.那么,请你分析一下,可能发生断路故障的导线是______(写出所有可能断的导线的编号).

(2)某同学在实验时使用的电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V,并加接了一个已知阻值的定值电阻R,如图甲所示,试说明他加接此电阻的作用是_______,设干电池的内阻约为1Ω,并估算电阻R的最小阻值大约是______.
(3)如果某同学把R接到图乙所示的位置,改变滑动变阻器的阻值,测出了两组对应的电流表和电压表示数U1、I1和U2、I2后,则测出的电源内阻的阻值为r=______ (用R、U1、I1和U2、I2表示).
【答案】分析:当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数,可知与电流表连接的回路中可能有断路的导线,电压表有示数,可知与电压表连接的回路不能有断路的导线,结合这两种情况确定可能断路的导线.
加接了一个定值电阻R,防止电流过大,起保护电路的作用.
解答:解:(1)电流表示数为零,则可能断路的导线有:2、3、5、6,由于电压表有示数,则导线3不能断路,所以可能断路的导线有:2、5、6;
(2)加接了一个定值电阻R,防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏;
电阻R阻值最小值是-r=-r=1.5Ω;
(3)根据闭合电路欧姆定律,有:
E=U1+I1(R+r)
E=U2+I2(R+r)
联立解得:R=
故答案为:(1)2、5、6;
(2)防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏,1.5;
(3).
点评:本题考查了电路故障分析,保护电阻的作用,分析清楚电路结构即可正确解题.
练习册系列答案
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某同学用电流表和电压表测定两节干电池的电动势和内电阻,实验采用的电路如图1所示.

(1)下列给出的器材中,应该选用
ACDFH
ACDFH
(填代号)
A.待测干电池(两节串联,电动势约3V);
B.电流表(量程0-3A,内阻0.025Ω)
C.电流表(量程0-0.6A,内阻0.125Ω)
D.电压表(量程0-3V,内阻3kΩ)
E.电压表(量程0-15V,内阻15kΩ)
F.滑动变阻器(0-20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0-2000Ω,额定电流0.3A)
H.开关、导线
(2)图2中给出了做实验所需要的各种仪器,请你按电路图1把它们连成实验电路.
(3)该同学进行实验.记录了5组数据,并根据这些数据在坐标图3中画出了电池的U-I图线,如图所示.根据图线求出两节干电池串联的电动势E=
2.75
2.75
V,内阻r=
1.92
1.92
Ω(保留三位有效数字)
(4)引起该实验系统误差的主要原因是
电压表分流
电压表分流
.考虑到系统误差的影响,电动势的测量值将
小于
小于
真实值,内阻的测量值将
小于
小于
真实值(填“大于”、“小于”或“等于”).
(5)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6A,内阻rg=0.1Ω)和若干导线.
①请根据测定电动势E和内电阻r的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来.
②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录.当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示.处理实验数据时,首先计算出每个电流值I的倒数1/I,再制作R-(1/I)坐标图,如图6所示,图中已标注出了
1
I
,R
1
I
,R
的几个与测量对应的坐标点.请你将与图5的实验数据对应的坐标点也标注在图6上.
③在图6上把描绘出的坐标点连成图线.
④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=
1.5
1.5
V,内电阻r=
0.4
0.4
Ω.

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