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- 2021-05-31 发布
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实验(十一) [实验11 测定电源的电动势和内阻]
1.2012·漳州五校联考某同学在实验室测量二节干电池的电动势E和内阻r,可以提供器材有:
A.待测干电池(电动势约3 V,内阻约1.5 Ω)
B.电流表A1(量程0.6 A,内阻r1约0.5 Ω)
C.电流表A2(量程1 mA,内阻r2=200 Ω)
D.滑动电阻器R1(0~20 Ω,2.5 A)
E.电阻箱R2:(0~9999 Ω)
以及开关、导线若干.
为了尽可能准确地测量待测电源的电动势和内阻,请解答说明下列问题:
(1)现有器材中没有电压表,该同学用电阻箱R2与电流表________(选填“A1”或“A2”)串联改装为电压表,来测量路端电压.
(2)请根据该同学设计的实验方案,完成实物图S11-1的连接.
(3)测量得到的路端电压与电流的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图S11-2所示.根据各点表示的数据,在图上用铅笔描出U—I图线.由此求得:E=________V,r=________Ω.(均保留2位有效数字)
图S11-1 图S11-2
2.2012·平顶山期末在做测量电源的电动势E和内阻r的实验时,提供的器材有:待测电源一个,已知内阻为RA的电流表一个,电阻箱一个,开关一个,导线若干.为使测量更加准确,多次改变电阻箱的阻值R,读出电流表的相应示数I,以为纵坐标,R为横坐标,画出与R的关系图线是一条直线,如图S11-3甲所示.图线延长可得直线在纵轴的截距为m,直线的斜率为k.
(1)E=________,r=________.
(2)在虚线框图乙中画出实验电路图.
图S11-3
3.在测定电源电动势E与内阻r 的实验中,所用器
材有:待测电源、滑动变阻器、定值电阻R1、电压表、电流表、开关、导线若干.
(1)有一位同学接成如图S11-4所示的电路,这样在移动滑动变阻器的时候,会出现电压表的示数随着电流表示数的增大而______(填“增大”或“减小”);
图S11-4
(2)为了实现测定电源电动势与内阻的目标,请用笔画一条线代替一条导线对其中一条导线进行改动,并用“×”画在被改动的导线上;
(3)某同学测了两组数据:U1=1.37 V,I1=0.10 A和U2=1.20 V,I2=0.30 A,则可计算出电源的电动势E=_______V,内阻r=________Ω(结果保留至小数点后两位数字).
4.2012·淄博模拟在“测定2节干电池组成池组的电动势和内阻”的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池组(电动势约为3.0 V,内阻小于2.0 Ω)
B.电流表A1(量程0~3 mA,内阻RA1=10 Ω)
C.电流表A2(量程0~0.6 A,内阻RA2=0.1 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,10 A)
E.滑动变阻器R2(0~200 Ω,1 A)
F.定值电阻R0(990 Ω)
G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图S10-5甲所示的实验电路,在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选____________(填写器材前的字母代号).
(2)图乙为该同学根据实验电路测出的数据绘出的I1-I2图线,I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数.则由图线可得被测电池组的电动势E=________V,内阻r=________Ω.
图S10-5
实验(十一)
1.(1) A2 (2) 如图所示 (3)图略 3.0 1.7
[解析] (1)用电阻箱R2与内阻明确的电流表A2串联改装成电压表;
(2) 应用伏安法测量电动势和内阻,连线如图所示;
(3)由闭合电路的欧姆定律,得路端电压U=E-Ir,则U-I图象的纵轴截距为电动势,即E=3.0 V,斜率为内阻,即r=1.7 Ω.
2.(1) -RA (2)如图所示
[解析] (1)根据闭合电路的欧姆定律有:E=I(r+RA+R),整理可得=+·R,可见-R图象的斜率为,则E=,图象与纵坐标的截距为m=,则内阻r=-RA.
(2)只有一个电流表,采用“欧安法”,电路如图所示.
3.(1)增大 (2)如图所示 (3)1.46 0.85
4.(1)D (2)2.97 1.75
[解析] (1)以电流表A2最大电流0.6 A计算,最小电阻R= Ω=5 Ω,滑动变阻器选D.
(2)由闭合电路欧姆定律,有E=r+I1,变形得I1=-·I2,斜率k=-=×10-3,截距b==2.97×10-3,则该电源的电动势E=2.97 V,内阻r=1.75 Ω.