题目内容
在做“测定电池的电动势和内电阻”实验时,有位同学按右图的电路进行连接,他共用6根导线,即aa′、bb′、cc′、dd′、b′e、df,由于混进了一根内部断开的导线,所以当他按下电键K后,发现两个电表的指针都不偏转.他用多用表电压档测ab′间电压时,读数约为1.5伏(已知电池电动势约为1.5伏).为了确定哪一根导线的内部是断开的,可以用多用表的电压档测量______两点间的电压,如果约为1.5伏,则一定是______导线断开;如果是______伏,则一定是______导线断开.另一位同学按上图把电路连接正确后,通过改变滑动变阻器接触点的位置,测出了6组U、I的数据,下页是根据6组数据画出的点和相应的U~I图线.根据这一图线,可求出电池的电动势 ?=______伏,内电阻r=______欧.如果他不利用这一图线,而只是利用任意两组U、I数据,那么当他选择______、______两组数据时,求出的ε、r值误差最大.
根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,推导出表达式U=-rI+E,故纵轴截距表示电源的电动势,斜率表示电源的内电阻.
解答:解:(1)由于混进了一根内部断开的导线,所以当他按下电键K后,发现两个电表的指针都不偏转.他用多用表电压档测ab′间电压时,读数约为1.5伏(已知电池电动势约为1.5伏).为了确定哪一根导线的内部是断开的,可以用多用表的电压档测量aa′或bb′两点间的电压,如果约为1.5伏,则一定是aa′或bb′导线断开;如果是0伏,则一定是 bb′或aa′导线断开.
(2)根据闭合电路欧姆定律知,U-I图象的纵轴截距是电动势,斜率的绝对值是电源内电阻,可得:E=1.40V;
r=
故答案为:aa′或bb′、aa′或bb′、0、bb′或aa′;1.40、0.9;4、5
点评:电路故障常见的有短路和断路两种情况,实际是断路情况多,判定时一般先用电压表测电压,先判断电源是否完好,再判断其它电路;根据U-I图象求内电阻时特别注意“斜率”的含义,既不要用纵轴截距除以横轴截距算做内电阻.
某同学将铜片锌片插入土豆中制成一个“土豆电池”。当伏特表测量其两极时读
数为0.96V,但将四个这样的“土豆电池”串联起来给“3V,0.5A”的小灯泡供电时,
灯泡并不发光,检查灯泡和线路均没有故障,为寻找原因,该同学进一步设计了一个如
图甲所示的电路来测定一节该“土豆电池”的电动势和内阻,电路中所用电流计的阻值
为50Ω,实验中他多次改变电阻箱的阻值,分别记录下各次电阻的阻值及相应的电流计
示数,算出电流的倒数,并将数据填在如下的表格中。
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(1)在利用图像法处理数据时,该同学选择了作“
”图像而不是作“I-R”图像,你认为他这样做的理由是 。
(2)按照(1)中选定的方案,请你帮该同学在下面的坐标纸中作出相应的图像。
![]()
根据图像可以求该电流的电动热为 V,内阻为 Ω。
(3)完成实验后,该同学分析得出灯泡不亮的原因是 。
| 电阻R/Ω | 电流I/mA | 电流倒数 |
| 100 | 2.50 | 400 |
| 200 | 2.00 | 500 |
| 300 | 1.66 | 602 |
| 400 | 1.42 | 704 |
(2)按照(1)中选定的方案,请你帮该同学在下面的坐标纸中作出相应的图象.根据图象可以求该电流的电动热为______V,内阻为______Ω.
(3)完成实验后,该同学分析得出灯泡不亮的原因是______.
某同学将铜片锌片插入土豆中制成一个“土豆电池”。当伏特表测量其两极时读
数为0.96V,但将四个这样的“土豆电池”串联起来给“3V,0.5A”的小灯泡供电时,
灯泡并不发光,检查灯泡和线路均没有故障,为寻找原因,该同学进一步设计了一个如
图甲所示的电路来测定一节该“土豆电池”的电动势和内阻,电路中所用电流计的阻值
为50Ω,实验中他多次改变电阻箱的阻值,分别记录下各次电阻的阻值及相应的电流计
示数,算出电流的倒数,并将数据填在如下的表格中。
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(1)在利用图像法处理数据时,该同学选择了作“
”图像而不是作“I-R”图像,你认为他这样做的理由是
。
(2)按照(1)中选定的方案,请你帮该同学在下面的坐标纸中作出相应的图像。
![]()
根据图像可以求该电流的电动热为 V,内阻为 Ω。
(3)完成实验后,该同学分析得出灯泡不亮的原因是 。