为了测定一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了下列器材:
A.待测干电池(电动势1.5V左右,内阻不超过1.5Ω)
B.电流表A1(量程0~2mA,内阻RA1=10Ω)
C.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)
F.定值电阻R3=990Ω
G.开关、导线若干
利用以上提供的器材,欲测量该电池的电动势和内阻,请回答以下问题:
(1)为测量方便且测量误差较小,上述滑动变阻器应选用D(填写序号字母).
(2)在图1所示虚线框内补画出完整的电路原理图.
(3)根据合理的设计电路测量数据,电流表A1的示数记为I1,电流表A2的示数记为I2,某同学测出了6组I1、I2的数据,如表所示.在图2坐标纸上作出I1和I2的关系图线.根据描绘出的图线,可得被测电池的电动势为 V,内阻为 Ω.(计算结果保留两位小数)
考点:测定电源的电动势和内阻.
专题:实验题.
分析:(1)滑动变阻器应起来限流保护作用,并且在使用时要选用易于调节的;
(2)根据给出的仪表及实验原理可得出实验电路图;
(3)由作出的U﹣I图可知,图象与纵坐标的交点为电源的电动势;图象的斜率表示内阻.
解答: 解:(1)为方便实验操作,滑动变阻器的阻值不能太大,选择D比较合适.
(2)由题意可知,本实验中没有给出电压表,故应采用电流表A1与定值电阻串联后充当电压表使用;故电路图如图所示;
(3)表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理,则由闭合电路欧姆定律可知:
I1(R3+RA)=E﹣I2r
即:I1=﹣;
由图可知,图象与纵坐标的交点为1.48mA,
则有:1.48mA=;
解得E=1.48V;
由图象可知,图象的斜率为:0.8×10﹣3,由公式得图象的斜率等于,
故=0.8×10﹣3;
解得r=0.80Ω.
故答案为:(1)D(2)如图所示;(3)1.48;0.80
点评:正确选择仪器是电学实验的经常考查的考点;本题为测量电源的电动势和内电阻的实验的变形,注意由于没有电压表,本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表,再根据原实验的研究方法进行分析研究.