题目内容

11.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.他根据老师提供的以下器材,画出了如图1所示的原理图.
①电压表V(量程3V.内阻Rv约为l0kΩ)  
②电流表G(量程3mA,内阻Rg=l00Ω)
③电流表A(量程3A,内阻约为0.5Ω)    
④滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)
⑤滑动变阻器R2( 0~500Ω,1A)    
⑥定值电阻R3=0.5Ω
⑦开关S和导线若干

(1)该同学发现电流表A的量程太大,于是他将电流表G与定值电阻R3并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是0.60A.(保留两位有效数字)
(2)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是④(填写器材编号)
(3)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图2所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=1.50V.电源的内阻r=1.0Ω.(保留两位有效数字)

分析 ②根据并联电路的特点求解改装后的电流表对应的量程;
③为方便实验操作,应选最大阻值较小的滑动变阻器;
④根据电流表G读数与改装后电流表读数的关系,由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势和内阻.

解答 解:(1)改装后电流表量程:I=Ig+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{3}}$=0.003+$\frac{0.003×100}{0.5}$A=0.60A;
③为使电路中电流较大,并且方便调节,故实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围较小的④:R1.
④由上可知,改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍,图象的纵截距b等于电源的电动势,由图读出电源的电动势为:E=1.50V.
图线的斜率大小k=r,由数学知识知:k=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.50-1.1}{2.0×200×1{0}^{-3}}$=1.0,则电源的内阻为:r=k=1.0Ω
故答案为:(1)0.60;(2)④;(3)1.0.

点评 本题考查测量电源的电动势和内电阻的实验,采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表,再根据原实验的研究方法进行分析研究,注意数据处理的方法.

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