問題詳情:
某同學在實驗室準備用以下器材測一個電源的電動勢E和內阻r,要求測量儘量準確、能測量多組數椐且滑動變阻器調節方便.
A.電流表G:量程500μA,內阻200Ω
B.待測電源E:電動勢約3.0V,內阻未知
C.電流表A:量程2A,內阻約0.1Ω
D.滑動變阻器R1:最大阻值10Ω,額定電流2A
E.電阻箱R2:0~9999Ω
F.開關S一個,導線若干
(1)該同學首先把G表和電阻箱R2串聯,將它改裝成一隻量程爲3V的電壓表,則電阻箱R2應調到 Ω.
(2)接着利用電流表A和改裝後的電壓表,將各元件連接成圖*所示的測量電路測電源的電動勢E和內阻r,但該同學在連線時漏了一條導線,請在答題卷的圖*中用筆畫線代替導線,將電路連接完整.
(3)利用上面補充完整的電路測量電源的電動勢E及內阻r,若用測量的數據,作出的G表的示數Ig與透過滑動變阻器的電流I的關係圖象如圖乙所示,則可得到電源的電動勢E= V,內阻r= Ω(計算結果均保留兩位有效數字)
【回答】
考點:測定電源的電動勢和內阻.
專題:實驗題;恆定電流專題.
分析:(1)根據伏安法測電阻的實驗方法可測出G表內阻,注意電錶的量程,從而選擇合適的電路圖;並得出內阻的表達式;
(2)根據實驗原理明確實驗中實物圖的接法,則可得出缺少的導線;
(3)透過計算得出電源的路端電壓,由閉合電路歐姆定律可得出電源的電動勢和內電阻.
解答: 解:(1)將電流表改裝後電壓表應串聯一個大電阻,此時電流表分壓仍爲Ug=IgRg;
總電壓爲爲3V,則根據改裝原理可知,3=0.5×10﹣3×(R+200);
解得:R=5800Ω;
(2)根據原理圖可明確實驗電路實物圖中電流表和開關右側導線缺失;故補齊即可;
(3)根據閉合電路歐姆定律可知:
Ig(R+Rg)=E﹣Ir
則有:Ig=﹣
由圖象可知,E=500×10﹣6×6000=3V;
r=6000×=1.2Ω;
故*爲:(1)5800;(2)如圖所示;
(3)3.0 1.2
點評:本題考查伏安法測電阻以及測量電源的電動勢和內電阻,在解題時要注意分析實驗中給出的儀器是否符合實驗要求,然後才能根據我們所學內容進行分析得出合理的實驗電路,並能進行數據處理.
知識點:串聯電路和並聯電路
題型:實驗,探究題