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(江蘇專版)2020版高考物理一輪復習 第七章 實驗八 測量電源的電動勢和內(nèi)阻講義(含解析)

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1、測量電源的電動勢和內(nèi)阻 一、實驗目的 1.測量電源的電動勢和內(nèi)阻。 2.加深對閉合電路歐姆定律的理解。 二、實驗器材 電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導線、坐標紙和刻度尺。 突破點(一) 實驗原理與操作 [例1] 用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動勢約4.5 V,內(nèi)電阻約1 Ω)的電動勢和內(nèi)電阻,除待測電池組、電鍵、導線外,還有下列器材供選用: A.電流表:量程0.6 A,內(nèi)電阻約1 Ω B.電流表:量程3 A,內(nèi)電阻約0.2 Ω C.電壓表:量程3 V,內(nèi)電阻約30 kΩ D.電壓表:量程6 V,內(nèi)電阻約60 kΩ E.滑動變阻器:0~

2、1 000 Ω,額定電流0.5 A F.滑動變阻器:0~20 Ω,額定電流2 A (1)為了使測量結(jié)果盡量準確,電流表應選用________,電壓表應選用________,滑動變阻器應選用________(均填儀器的字母代號)。 (2)下圖為正確選擇儀器后,連好的部分電路。為了使測量誤差盡可能小,還需在電路中用導線將__________和________相連、________和________相連、________和________相連(均填儀器上接線柱的字母代號)。 (3)實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了,于是不再使用電流表,剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器,重新連接電路,仍能完成實驗。

3、實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應電壓表的示數(shù)U。用圖像法處理采集到的數(shù)據(jù),為在直角坐標系中得到的函數(shù)圖像是一條直線,則可以________為縱坐標,以________為橫坐標。 [由題引知·要點謹記] 4.考查利用電阻箱測E和r[對應第(3)題] (1)畫出利用電阻箱和電壓表測量E和r的電路圖。 (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出關(guān)于R和U的函數(shù)關(guān)系式,如下: ①=·+?、赨=E-r ③=R+ [解析] (1)因三節(jié)干電池的電動勢約為4.5 V,故電壓表應選D;因干電池放電電流不宜超過0.5 A,故電流表應選A;由電壓表和電流表的測量范圍可知滑動變阻器選用F即可

4、。 (2)本實驗的實驗電路如圖甲所示。所以還需要用導線將a與d相連,c與g相連,f與h相連。   甲          乙 (3)電阻箱代替滑動變阻器,實驗電路圖如圖乙所示。根據(jù)閉合電路歐姆定律得U+r=E,整理可得三種情況: ①=·+,以為縱坐標,為橫坐標,在直角坐標系中圖像為一條直線; ②U=E-r·,以U為縱坐標,為橫坐標,在直角坐標系中圖像為一條直線; ③=·R+,以為縱坐標,R為橫坐標,在直角坐標系中圖像為一條直線。 [答案] (1)A D F (2)a d c g f h (3)  [集訓沖關(guān)] 1.(2018·連云港期末)利用如圖甲所示的電路測定一節(jié)干電池的

5、電動勢和內(nèi)阻,要求盡量減小實驗誤差,供選擇的器材有: A.電流表A(0~0.6 A) B.電壓表V1(0~3 V) C.電壓表V2(0~15 V) D.滑動變阻器R1(0~15 Ω) E.滑動變阻器R2(0~100 Ω) F.定值電阻R0=1 Ω G.開關(guān)一個,導線若干 (1)實驗中電壓表應選用______,滑動變阻器應選用______(選填相應器材前的字母)。 (2)實驗小組根據(jù)圖甲中電路圖已連接了部分器材,請用筆畫線代替導線,將乙圖中實物連接圖補充完整。 (3)實驗時,某位同學記錄了5組數(shù)據(jù),對應的點已經(jīng)標在圖丙上,請在坐標紙上畫出U-I圖線,并根據(jù)所畫圖線可得

6、出干電池的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω。(計算結(jié)果小數(shù)點后保留兩位數(shù)字) 解析:(1)一節(jié)干電池電動勢約為1.5 V,則電壓表應選B;因電源內(nèi)阻較小,故為方便實驗操作,滑動變阻器應選D。 (2)實物連接圖如圖1所示。 (3)U-I圖像如圖2所示。 圖線與U軸的交點等于電動勢,故電動勢為1.48 V,圖線斜率的絕對值為1.60,大小等于內(nèi)阻與定值電阻R0之和,故干電池內(nèi)阻為0.60 Ω。 答案:(1)B D (2)見解析圖1 (3)見解析圖2  1.48(1.47~1.49均可) 0.60(0.57~0.63均可) 2.(2019·沭陽模擬)用電

7、流表和電壓表測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,備有下列器材: A.待測干電池(電動勢約為1.5 V,內(nèi)阻小于1 Ω) B.電流表A(量程0~0.6 A,內(nèi)阻約1 Ω) C.電壓表V(量程0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ) D.滑動變阻器R(0~20 Ω,10 A) E.開關(guān)和導線若干 (1)圖甲、乙是給出的兩個供選用的電路圖。為了較精確地測定電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗中應選用________(選填“甲”或“乙”)電路。 (2)正確選擇電路后,經(jīng)測量得出的數(shù)據(jù)如下表,請在圖丙所示的坐標紙上畫出U-I圖像。利用圖像求出該干電池的電動勢和內(nèi)阻分別為________V、________Ω。

8、次數(shù) 1 2 3 4 5 6 I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 (3)實驗中用圖像法處理數(shù)據(jù)是為了減少______________(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)。 解析:(1)為了較精確地測定電池的電動勢和內(nèi)阻,電池的內(nèi)阻不大,與電壓表、電流表內(nèi)阻相比較,電流表采用內(nèi)接法,實驗中應選用乙電路。 (2)根據(jù)數(shù)據(jù)描點,用直線連接如圖所示;則有U=E-Ir,電池的電動勢等于截距E=b=1.46 V,電池的內(nèi)阻等于斜率r==0.73 Ω。 (3)

9、實驗中用圖像法處理數(shù)據(jù)是為了減少偶然誤差。 答案:(1)乙 (2)見解析圖 1.46 0.73 (3)偶然誤差 突破點(二) 數(shù)據(jù)處理和誤差分析 [例2] (2015·江蘇高考)小明利用如圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻。 (1)圖中電流表的示數(shù)為________A。 (2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下: U(V) 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06 I(A) 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44 請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在下面的方格紙上作出U-I圖線。 由圖線求得:電動勢E=________V

10、;內(nèi)阻r=____________Ω。 (3)實驗時,小明進行了多次測量,花費了較長時間,測量期間一直保持電路閉合。其實,從實驗誤差考慮,這樣的操作不妥,因為_________________________________________ ________________________________________________________________________。 [解析] (1)電流表選用量程為0~0.6 A,分度值為0.02 A,則其讀數(shù)為0.44 A。 (2)坐標系選擇合適的標度,根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點作出的U-I圖線如圖所示。 圖線與縱軸交點為1.61 V

11、,故E=1.61 V,由圖線的斜率=1.24知,電池內(nèi)阻為1.24 Ω。注意此處不要用圖像與縱軸交點值除以與橫軸交點值。 (3)長時間保持電路閉合,電池會發(fā)熱,電池內(nèi)阻會發(fā)生變化,干電池長時間放電,也會引起電動勢變化,導致實驗誤差增大。 [答案] (1)0.44 (2)U-I圖線見解析 1.61(1.59~1.63都算對) 1.24(1.22~1.26都算對) (3)通電時間較長會使干電池的電動勢和內(nèi)阻發(fā)生變化,導致實驗誤差增大 [由題引知·要點謹記] 2.考查作圖和數(shù)據(jù)處理能力[對應第(2)題] (1)作圖時縱坐標起點為1.00 V。 (2)通過圖線獲取信息和處理數(shù)據(jù)。

12、 ①在電源的U-I圖線中,若兩坐標軸均從零開始的,則圖線與U軸的截距為電源電動勢,圖線與I軸的截距為電源的短路電流; ②若U軸不以零開始,則U軸截距仍為電動勢,I軸截距不再是短路電流,則r=。 [集訓沖關(guān)] 3.(2018·江蘇高考)一同學測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻。 (1)圖1所示是該同學正準備接入最后一根導線(圖中虛線所示)時的實驗電路。請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處。 (2)實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I,以及計算的數(shù)據(jù)見下表: R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.2

13、6 /A-1 6.7 5.9 5.3 4.5 3.8 根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖2方格紙上作出R-關(guān)系圖像。 由圖像可計算出該干電池的電動勢為________ V;內(nèi)阻為________ Ω。 (3)為了得到更準確的測量結(jié)果,在測出上述數(shù)據(jù)后,該同學將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端。調(diào)節(jié)電阻箱,當電流表的示數(shù)為0.33 A時,電壓表的指針位置如圖3所示,則該干電池的電動勢應為________ V;內(nèi)阻應為________ Ω。 解析:(1)在電學實驗中,連接電路時應將開關(guān)斷開,電阻箱的阻值調(diào)為最大,以確保實驗儀器、儀表的安全。 (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律

14、E=I(R+r),整理可得 R=-r=E·-r,即R-圖像為直線。 描點連線后圖像如圖所示。 根據(jù)圖像可知r=1.2 Ω。 圖像的斜率為電動勢E,在R-圖像上取兩點(2,1.58)、(5,5.71),則E= V≈1.38 V。 (3)根據(jù)歐姆定律,得電流表的內(nèi)阻rA== Ω=0.2 Ω,由E=I(R+r′+rA)得R=E·-(r′+rA),R-圖像的斜率仍為電動勢E,即E=1.38 V,而干電池的內(nèi)阻應為r′=r-rA=1.0 Ω。 答案:(1)①開關(guān)未斷開;②電阻箱阻值為零。 (2)見解析圖 1.4(1.30~1.44均可) 1.2(1.0~1.4均可) (3)1.4[

15、結(jié)果與(2)問第一個空格一致] 1.0[結(jié)果比(2)問第二個空格小0.2] 4.實驗室中準備了下列器材: 待測干電池(電動勢約1.5 V,內(nèi)阻約1.0 Ω) 電流表G(滿偏電流1.5 mA,內(nèi)阻10 Ω) 電流表A(量程0~0.60 A,內(nèi)阻約0.10 Ω) 滑動變阻器R1(0~20 Ω,2 A) 滑動變阻器R2(0~100 Ω,1 A) 定值電阻R3=990 Ω,開關(guān)S和導線若干 (1)某同學選用上述器材(滑動變阻器只選用了一個)測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,為了能較為準確地進行測量和操作方便,實驗中選用的滑動變阻器應是________。(填代號) (2)請在方框中畫出該

16、同學的實驗電路圖。 (3)如圖為該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的I1-I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),由該圖線可得:被測干電池的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω。 解析:(1)滑動變阻器應起到明確的調(diào)節(jié)作用,并且還要易于調(diào)節(jié),故一般限流接法時,滑動變阻器最大阻值約為待測干電池內(nèi)阻10倍左右即可,故本題中應選R1。 (2)本題中電流表G可與定值電阻串聯(lián)作為電壓表使用,再將滑動變阻器與電流表A串接在電源兩端即可,如圖所示。 (3)由閉合電路歐姆定律可得: I1(R3+RG)=E-(I1+I2)r, 變形得:I1=-I2; 由數(shù)學知識可得

17、:圖像中斜率的絕對值 |k|=;b=; 由題圖可知:b=1.47×10-3; k=×10-3=0.75×10-3; 故解得:E=1.47 V,r=0.75 Ω。 答案:(1)R1 (2)見解析圖 (3)1.47 0.75 5.(2019·無錫模擬)在做“測電源電動勢與內(nèi)阻”的實驗中, (1)先用多用電表粗測了干電池的電動勢。 如圖1所示是測量時選擇開關(guān)與表頭指針所處的位置,則該電池的電動勢為____________V,實驗結(jié)束后,應將選擇開關(guān)撥到圖中的________擋位(選填“A”“B”“C”或“D”)。 (2)設計如圖2所示電路進行測量。在實驗中發(fā)現(xiàn)滑動變阻器的滑片由M

18、端向N端逐漸滑動時,電流表示數(shù)逐漸增 大,電壓表的示數(shù)接近1.5 V并且?guī)缀醪蛔儯敾R近N時,電壓表示數(shù)急劇變化。出現(xiàn)這種問題,應更換一個總阻值比原來______(選填“大”或“小”)的滑動變阻器。 (3)更換(2)中滑動變阻器后,記錄分布均勻的8組電流表示數(shù)(I)以及電壓表示數(shù)(U),在數(shù)據(jù)處理軟件中,以U為縱軸,以I為橫軸,經(jīng)擬合得到直線U=1.487 5-1.502 5I,則電源電動勢的測量值是__________ V,內(nèi)電阻的測量值是__________ Ω。(均需保留三位有效數(shù)字) 解析:(1)根據(jù)電壓擋所選量程,可知多用電表的分度值為0.05 V,根據(jù)指針所指位置,可

19、知電源的電動勢約為1.46 V;實驗結(jié)束后多用電表的指針應該撥到交流電壓最大擋或OFF擋,故應選A。 (2)電壓表的讀數(shù)接近電動勢,說明滑動變阻器接入電路的阻值遠大于電源的內(nèi)阻,所以應選擇一個較小阻值的滑動變阻器。 (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,U=E-Ir=1.487 5-1.502 5I,則電源電動勢約為1.49 V,內(nèi)阻為1.50 Ω。 答案:(1)1.46 A (2)小 (3)1.49 1.50 突破點(三) 實驗的改進與創(chuàng)新 [例3] 某研究性學習小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內(nèi)阻,實驗原理如圖甲所示,其中,虛線框內(nèi)為用靈敏電流計○ 改裝的電流表○ ,○

20、為標準電壓表,E為待測電池組,S為開關(guān),R為滑動變阻器,R0是標稱值為4.0 Ω的定值電阻。 (1)已知靈敏電流計○ 的滿偏電流Ig=100 μA、內(nèi)阻rg=2.0 kΩ,若要改裝后的電流表滿偏電流為200 mA,應并聯(lián)一只________Ω(保留一位小數(shù))的定值電阻R1。 (2)根據(jù)圖甲,用筆畫線代替導線將圖乙連接成完整電路。 (3)某次實驗的數(shù)據(jù)如下表所示: 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓表讀數(shù)U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改裝表讀數(shù)I/mA 20 40 60

21、80 100 120 140 160 該小組借鑒“研究勻變速直線運動”實驗中計算加速度的方法(逐差法),計算出電池組的內(nèi)阻r=________Ω(保留兩位小數(shù));為減小偶然誤差,逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點是____________________________________________________________。 (4)該小組在前面實驗的基礎(chǔ)上,為探究圖甲電路中各元器件的實際阻值對測量結(jié)果的影響,用一已知電動勢和內(nèi)阻的標準電池組,通過上述方法多次測量后發(fā)現(xiàn):電動勢的測量值與已知值幾乎相同,但內(nèi)阻的測量值總是偏大。若測量過程無誤,則內(nèi)阻測量值總是偏大的原因是_

22、_______。(填選項前的字母) A.電壓表內(nèi)阻的影響 B.滑動變阻器的最大阻值偏小 C.R1的實際阻值比計算值偏小 D.R0的實際阻值比標稱值偏大 [答案] (1)1.0 (2)如圖所示 (3)1.66 充分利用已測得的數(shù)據(jù) (4)CD [由題引知·要點謹記] 1.考查知識點的創(chuàng)新[對應第(1)題] 借助測定電池組的電動勢和內(nèi)阻實驗,考查了電流表的改裝,電流表改裝的原理為:并聯(lián)一只電阻R1,Igrg=(I-Ig)R1,即R1=\f(Igrg,I-Ig)。 2.數(shù)據(jù)處理的創(chuàng)新[對應第(3)題] (1)“逐差法”一般應用在通過紙帶求解加速度的實驗中,本實驗所記錄

23、的數(shù)據(jù)中的讀數(shù)中依次相差20 mA。所以也可采用逐差法計算電池組的內(nèi)阻。 (2)根據(jù)電源的伏安特性曲線可知,電源的內(nèi)阻 r=-R0,結(jié)合逐差法可得, r+R0=÷4 =≈5.66 Ω, 所以r≈1.66 Ω。 (3)采用逐差法處理實驗數(shù)據(jù)時能夠充分利用已測得的數(shù)據(jù),以減小實驗的偶然誤差。 3.誤差分析的創(chuàng)新[對應第(4)題] 電動勢測量值誤差很小,說明電壓表分流產(chǎn)生的誤差可以忽略不計;通過電源的電流的測量值小于真實值,即與電流計并聯(lián)的電阻R1的實際值小于計算值;由電源內(nèi)阻的計算式r= -R0知,若R0標稱值比實際值小,會導致內(nèi)阻測量值總是偏大。 還可以用以下幾種方法測定電源

24、的電動勢和內(nèi)阻。 安阻法 伏阻法 伏伏法 電路圖 原理 E=I(R+r) E=U+r E=U1+U2+r E=U1′+r 誤差 E測=E真,r測>r真 E測<E真,r測<r真 沒有系統(tǒng)誤差 [集訓沖關(guān)] 6.(2019·南京模擬)利用電壓表和電阻箱可以測量電池的電動勢和內(nèi)阻,某同學找到了如下的器材:電池組(電動勢約為6.0 V,內(nèi)阻約為1 Ω),靈敏電流計G(滿偏電流Ig=100 μA,內(nèi)阻Rg=100 Ω),定值電阻R1(R1=1 Ω),定值電阻R2(R2=59.9 kΩ),變阻箱R3(阻值范圍0~9.9 Ω可調(diào)),開關(guān)、導線若干。該同學發(fā)現(xiàn)還

25、需要一個合適的電壓表,于是把上述G表改裝成電壓表。 (1)將G表改裝成量程為6 V的電壓表,需將G表與______(選填“R1”“R2”或“R3”)串聯(lián)。 (2)為了準確地測量出電池組的電動勢和內(nèi)阻,請在圖甲虛線框中把實驗電路圖補充完整,并在對應的電阻旁邊標上R1、R2或R3,如果為變阻箱,請補充完整其符號。 (3)某次測量,電壓表示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為______V。 (4)經(jīng)過多次測量,得出圖丙所示的圖像,由圖像可求得該電池組的電動勢為________V,內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 解析:(1)靈敏電流計G(滿偏電流Ig=100 μA,內(nèi)阻R

26、g=100 Ω)改裝成量程為6 V的電壓表,則有R== Ω=59.9 kΩ,故需將G表與R2串聯(lián)。 (2)根據(jù)題意可知,本實驗中采用電阻箱與改裝后的電壓表并聯(lián)進行分析,并且采用R1與電源串聯(lián)充當保護電阻使用;故電路圖如圖所示。 (3)由題圖乙知,電壓表分度值為0.2 V,其讀數(shù)為0.2×22 V=4.4 V。 (4)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知:U=E-(r+R1),變形可得=+·,則由圖像性質(zhì)可知=0.2,==0.5,解得該電池組的電動勢為E=5.0 V,內(nèi)阻為r=1.5 Ω。 答案:(1)R2 (2)見解析圖 (3)4.4 (4)5.0 1.5 7.(2019·蘇北四市一模)測

27、定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,電路如圖甲所示,MN為一段粗細均勻、電阻率較大的電阻絲,定值電阻R0=1.0 Ω,調(diào)節(jié)滑片P,記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對應的PN長度x,繪制了U-I圖像如圖乙所示。 (1)由圖乙求得電池的電動勢E=_____V,內(nèi)阻r=_____Ω。 (2)實驗中由于電表內(nèi)阻的影響,電動勢測量值________其真實值(選填“大于”“等于”或“小于”)。 (3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可繪出 -x圖像,如圖丙所示。圖像斜率為k,電阻絲橫截面積為S,可求得電阻絲的電阻率ρ=________,電表內(nèi)阻對電阻率的測量________(選填“有”或“沒有”)影響。 解析:(1)

28、由閉合電路歐姆定律可知:U=E-I(r+R0);則可知,題圖乙中的圖像與縱坐標軸的交點表示電動勢,故E=1.49 V;圖像的斜率表示電池內(nèi)電阻與定值電阻總阻值,則r+R0= Ω=1.45 Ω,解得r=1.45 Ω-1.0 Ω=0.45 Ω。 (2)由題圖可知,伏安法測電阻采用電流表內(nèi)接法,由于電壓表分流作用,電流表測量值偏小,當外電路短路時,電流測量值等于真實值,電源的U-I圖像如圖所示,由圖像可知,電動勢測量值小于真實值,電源內(nèi)阻測量值小于真實值。 (3)根據(jù)歐姆定律可知,電阻R==;則可知k=,解得:ρ=kS;若考慮電表內(nèi)阻,則圖像的斜率不變,所以得出對電阻率沒有影響。 答案:(1)

29、1.49 0.45 (2)小于 (3)kS 沒有 8.(2018·南通二模)測量某電源電動勢和內(nèi)阻,提供實驗器材如下: A.待測電源(電動勢約12 V、內(nèi)阻約1 Ω、額定電流2 A) B.電流表A(量程1 A) C.電流表G(量程1 mA、內(nèi)阻約50 Ω) D.電阻箱(0~99 999.9 Ω) E.滑動變阻器(0~20 kΩ) F.滑動變阻器(0~1 kΩ) H.滑動變阻器(0~50 Ω) J.定值電阻(阻值5 Ω) K.定值電阻(阻值100 Ω) L.開關(guān)、導線若干 (1)電流表改裝成電壓表,需要測量電流表內(nèi)阻Rg,實驗小組采用如圖甲所示的電路,實驗步驟如下:

30、 ①連接好電路,閉合開關(guān)S1前,滑動變阻器R1的滑片應移到__________(選填“最左端”或“最右端”)。 ②閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)R1使電流表G滿偏。 ③閉合S2,保持R1阻值不變,調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值,使得電流表G半偏,讀出電阻箱示數(shù)R,則電流表G的內(nèi)阻Rg=________。 (2)將電流表G改裝成量程15 V的電壓表,已測得Rg=52.0 Ω,則圖乙電路中電阻箱R2的取值應為__________ Ω。 (3)用圖乙電路測電源電動勢和內(nèi)阻,滑動變阻器R3選用________;定值電阻R0選用________(選填器材序號)。 (4)根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)作出電壓表讀數(shù)U與電流表

31、A讀數(shù)I間的關(guān)系圖像(圖像未畫出),由圖像讀出I=0時U=12.1 V,圖線斜率絕對值為5.9 V/A,則電源電動勢E=________V,電源內(nèi)阻r=________Ω。 解析:(1)滑動變阻器R1的滑片移到最左端時接入電路的電阻最大,故閉合開關(guān)S1前,滑動變阻器R1的滑片移到最左端;閉合S2,電阻箱R2與電流表G并聯(lián),當電流表G半偏時,即電流表中電流為原來的一半,則另一半電流流過電阻箱R2,電阻箱R2與電流表G中電流相同,故電阻值也相等。 (2)將電流表G改裝成量程為15 V的電壓表后,表的總電阻R== Ω=1.5×104 Ω,與電流表G串聯(lián)的電阻箱R2=R-Rg=14 948 Ω。 (3)滑動變阻器的總阻值小,便于精細調(diào)節(jié),故選H;因電流表量程為1 A,定值電阻若選100 Ω,則測量電流的大小及大小變化范圍就非常小,故定值電阻應選J。 (4)由題圖乙知,將定值電阻等效為電源內(nèi)阻,I=0時,路端電壓即為電動勢E=U=12.1 V,圖線斜率絕對值為等效內(nèi)阻的大小,則電源實際內(nèi)阻為r=5.9 Ω-5 Ω=0.9 Ω。 答案:(1)最左端 R (2)14 948.0 (3)H J (4)12.1 0.9 17

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