某同學設計用伏安法測量一節乾電池的電動勢E和內電阻r。除待測乾電池外,實驗室可供選擇的主要器材有:A.電流表G...
問題詳情:
某同學設計用伏安法測量一節乾電池的電動勢E和內電阻r。除待測乾電池外,實驗室可供選擇的主要器材有:
A. 電流表G:測量範圍0~10 mA,內電阻未知;
B. 電流表A:測量範圍0~0.5 A,內電阻很小;
C. 電阻箱R0:電阻變化範圍0~999.9 Ω,最小精度0.1 Ω;
D. 滑動變阻器R:電阻變化範圍0~20 Ω;
E. 開關一個、導線若干。
(1)實驗中,首先需將電流表G改裝成電壓表。該同學採用圖1所示的電路測定電流表G的內阻,其主要實驗步驟如下,請完成步驟中的填空:
圖1
①將R0調到某一設定值,滑動變阻器R的滑動觸頭移到________(選填“左端”“右端”或“任意”)位置,然後閉合開關;
②多次改變R0的大小,反覆調節滑動變阻器的滑動觸頭位置,發現當R0=5.0 Ω時,電流表G的示數為10.0 mA,電流表A的示數為0.210 A,則電流表G的內電阻為________Ω;
③拆開電路,採用電阻箱R0與電流表G串聯的方式,將電流表G改裝成量程為2 V的電壓表V,則R0的值應調為________Ω。
(2)用改裝成的電壓表V和電流表A,採用圖2的電路測量電源的電動勢和內電阻。根據電壓表V的示數U與電流表A的示數I,經描點、連線得到U-I圖象如圖3所示。根據圖象可求得該乾電池的電動勢E=________V;內電阻r=________Ω。(保留三位有效數字)
【回答】
解析:(1) ①根據安全的原則,閉合開關前,應將滑動觸頭滑到左端,以保*測量電路部分的電壓和電流最小,電錶不會因電壓和電流過大而被燒壞;②依題意知,通過R0的電流為IR0=IA-Ig=0.200 A,有UR0=IR0R0=1.0 V,則Rg== Ω=100 Ω;③改裝後的電壓表總內阻RV==200 Ω,則R0=RV-Rg=200 Ω-100 Ω=100 Ω。(2)根據實驗原理,電源的伏安特*圖線的縱截距為電源的電動勢,可從圖中讀出為1.46 V(或1.47 V),電源內電阻為圖線斜率的絕對值,即r=||= Ω=0.920 Ω。
*:(1)①左端 ②100 ③100
(2)1.46(1.47) 0.920(0.940)
知識點:串聯電路和並聯電路
題型:實驗,探究題