题目内容
【题目】同学们想用物理上学到的知识来测定某种型号电池的电动势和内阻,已知这个电池的电动势约为8~9V,内阻约为3Ω左右。由于直流电压表量程只有3V,需要将这只电压表通过连接一电阻箱,改装为量程为9V的电压表,然后再用伏安法测该电池的电动势和内阻。
实验可供该同学选择的器材主要有:
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A.电压表(量程为3V,内阻为3kΩ)
B.电流表(量程为3A,内阻约0.1Ω)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~999Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~20kΩ,额定电流0.2A)
(1)该实验中滑动变阻器应选________(填写“E”或“F”);要使将3V直流电压表改装成9V的电压表,该同学需将该电压表与电阻箱________(填写“C”或“D”)串联,且接入的电阻箱阻值应为________Ω.
(2)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电池电动势E和内阻r,实验电路如图甲所示,得到多组电压U(原电压表的示数)和电流I的值,并作出U-I图线如图乙所示,可知电池的电动势为________V,内阻为________Ω(最后结果要求保留两位有效数字).
【答案】E C 6000Ω 9.0 V 3.0Ω
【解析】
(1)根据串联电路的特点,可确定出电阻箱的电阻与电压表内阻的关系,选择电阻箱的规格。在分压电路中,为方便调节,滑动变阻器选用阻值较小的;根据电压表改装原理求出串联电阻阻值.
(2)由于电压表的表盘没变,改装后的电压表的读数应为电压表读数的3倍.U-I图线纵轴截距的3倍表示电动势,斜率的3倍大小等于电池的内阻.
(1)电源电动势约为9V,应把电压表改装成9V的电压表,把3V的直流电压表接一电阻箱,串联电阻分压是电压表的两倍,串联电阻阻值应为电压表内阻的两倍,电阻箱接入电路的阻值应为6000Ω;电阻箱应选择C;在分压电路中,为方便调节,滑动变阻器选用阻值较小的,即选E.
(2)由丙读出,外电路断路时,电压表的电压为U=3.0V,则电源的电动势为E=3.0×3=9.0V,电源内阻
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