题目内容
在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中,所提供的器材有:
待测电池(电动势约6 V)
电流表G(量程6.0 mA,内阻r1=100 Ω),
电流表A(量程0.6 A,内阻r2=5.0 Ω),
定值电阻R1=100 Ω,定值电阻R2=900 Ω,
滑动变阻器R'(0~50 Ω),开关、导线若干.
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(1)为了精确测出该电池的电动势和内阻,采用图(甲)所示实验电路图,其中定值电阻应选用 (选填“R1”或“R2”).
(2)请根据电路图(甲)完成图(乙)中的实物连线.
(3)某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数IA和Ig.根据记录数据作出Ig
IA图像如图(丙)所示(图像的纵截距用b表示,斜率用k表示),根据图像可求得,被测电池电动势的表达式E= , 其值为 V;内阻的表达式r= ,其值为 Ω.
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解析:(1)因为定值电阻R与电流表G串联作电压表用,所以R用较大阻值的定值电阻R2误差较小.
(2)电路图连接如图所示.
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(3)由电路图可知:E=IA(r+r2)+Ig(r1+R2)
当IA=0时E=Ig(r1+R2)=b(r1+R2)
=5.8×10-3×(100+900) V=5.8 V
当E=0时,r+r2=-
(r1+R2),
所以r=-k(r1+R2)-r2
=
×(100+900) Ω-5 Ω=2 Ω.
答案:(1)R2 (2)见解析图
(3)b(r1+R2) 5.8 -k(r1+R2)-r2 2
在“描绘额定电压为2.5 V的小灯泡的I
U曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g、h按图(甲)所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好.
(1)请根据实物图的电路连接,在图(乙)中虚线框内画出实验原理图;
(2)合上开关后,若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为 .
(3)实验电路故障完全排除后,实验中测得有关数据如下表:
| U/V | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.50 |
| I/A | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0.23 | 0.25 | 0.26 |
根据表中的实验数据,在图(丙)中画出小灯泡的I
U特性曲线.
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(4)若已知小灯泡灯丝在27 ℃时电阻值约为1.5 Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度T(T=273+t)成正比,试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为 ℃.(保留3位有效数字)