(2017·天津高考)某探究*學習小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內阻。其中電流表A1的內阻r1=1....
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問題詳情:
(2017·天津高考)某探究*學習小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內阻。其中電流表A1的內阻r1=1.0 kΩ,電阻R1=9.0 kΩ,為了方便讀數和作圖,給電池串聯一個R0=3.0 Ω的電阻。
(1)按圖示電路進行連接後,發現aa′、bb′和cc′三條導線中,混進了一條內部斷開的導線。為了確定哪一條導線內部是斷開的,將開關S閉合,用多用電錶的電壓擋先測量a、b′間電壓,讀數不為零,再測量a、a′間電壓,若讀數不為零,則一定是________導線斷開;若讀數為零,則一定是________導線斷開。
(2)排除故障後,該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置,得到電流表A1和A2的多組II2數據,作出圖像如圖。由I1I2圖像得到電池的電動勢E=________V,內阻 r=________Ω。
【回答】
(1)aa′導線斷開 bb′導線斷開(2)1.4 V 0.5 Ω
【解析】:(1)若一根導線兩端有電勢差,則導線斷開。a、b′間的電壓不為零,説明a、a′或b、b′間有一處導線斷開,若a、a′間電壓不為零,説明aa′導線斷開;若a、a′間電壓為零,則一定是bb′導線斷開。
(2)將電流表A1和R1串聯當成電壓表使用,電壓測量值U=I1 (r1+R1),根據閉合電路歐姆定律有I1(r1+R1)=E-I2(r+R0),整理得I1=,由題圖可知,縱軸截距b=0.14×10-3 A=,所以電動勢E=0.14×10-3×(1×103+9×103)V=1.4 V,斜率的絕對值表示,即|k|=,解得r≈0.5 Ω。
知識點:閉合電路的歐姆定律
題型:實驗,探究題