(2011?信陽(yáng)二模)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定一節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室中有如下器材:
A.待測(cè)干電池
B.電流表A1(0~3mA,內(nèi)電阻r1=20Ω)
C.電流表A2(0~100mA,內(nèi)電阻r2=10Ω)
D.滑動(dòng)變阻器甲(最大阻值10Ω)
E.滑動(dòng)變阻器乙(最大阻值100Ω)
F.定值電阻R1=100Ω
G.定值電阻R2=500Ω
H.定值電阻R3=1.5kΩ
以及導(dǎo)線和開(kāi)關(guān).
由于沒(méi)有電壓表,為此他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,完成了實(shí)驗(yàn)要求的測(cè)量.(圖中A、B都是電流表)
①為了方便并能較準(zhǔn)確測(cè)量,電路圖中的電流表A應(yīng)選
C
C
,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選
D
D
,定值電阻應(yīng)選
G
G
.(填寫(xiě)各器材前的序號(hào))
②若某次測(cè)量中電流表B的示數(shù)為I1,電流表A的示數(shù)為I2;改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置后,電流表B的示數(shù)為I1′,電流表A的示數(shù)為I2′.則可知此電池的內(nèi)電阻r=
I
1
-I1
I1+I2-
I
1
-
I
2
(R2+r1
I
1
-I1
I1+I2-
I
1
-
I
2
(R2+r1
,電動(dòng)勢(shì)E=
I2
I
1
-I1
I
2
I1+I2-
I
1
-
I
2
(R2+r1
I2
I
1
-I1
I
2
I1+I2-
I
1
-
I
2
(R2+r1
.(用給出和測(cè)得的物理量表示)
分析:將電流表B串聯(lián)一個(gè)電阻,可以改裝成較大量程的電壓表,采用較小最大值的滑動(dòng)變阻器,有利于數(shù)據(jù)的測(cè)量和誤差的減小.
根據(jù)閉合回路歐姆定律列出等式求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.
解答:解:(1)上述器材中雖然沒(méi)有電壓表,但給出了兩個(gè)電流表,將電流表B串聯(lián)一個(gè)電阻,可以改裝成較大量程的電壓表.
為了方便并能較準(zhǔn)確測(cè)量,電路圖中的電流表A應(yīng)選C,采用較小最大值的滑動(dòng)變阻器,有利于數(shù)據(jù)的測(cè)量和誤差的減。瑒(dòng)變阻器應(yīng)選D,
一節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)大約是1.5V,所以改裝成的電壓表的量程要達(dá)到1.5V,所以定值電阻應(yīng)選G,
(2)某次測(cè)量中電流表B的示數(shù)為I1,電流表A的示數(shù)為I2
根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識(shí)得E=I1(R2+r1)+rI2,
改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置后,電流表B的示數(shù)為I1′,電流表A的示數(shù)為I2′.
根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識(shí)得E=I1′(R2+r1)+rI2′,
解得:r=
I
1
-I1
I1+I2-
I
1
-
I
2
 (R2+r1)        E=
I2
I
1
-I1
I
2
I1+I2-
I
1
-
I
2
 (R2+r1
故答案為:①C   D   G  ②r=
I
1
-I1
I1+I2-
I
1
-
I
2
 (R2+r1)        E=
I2
I
1
-I1
I
2
I1+I2-
I
1
-
I
2
 (R2+r1
點(diǎn)評(píng):本題為測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)的變形,注意由于沒(méi)有電壓表,本實(shí)驗(yàn)中采用改裝的方式將表頭改裝為電壓表,再根據(jù)原實(shí)驗(yàn)的研究方法進(jìn)行分析研究,注意數(shù)據(jù)處理的方法.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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2
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