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某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5V的干电池外,还有一个方形电池(电动势9V左右).为了测定该方型电池的电动势E和内电阻r,实验室中提供如下
题目详情
某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5V的干电池外,还有一个方形电池(电动势9V左右).为了测定该方型电池的电动势E和内电阻r,实验室中提供如下器材:
A.电流表A1(满偏电流10mA,内阻RA1=10Ω)
B.电流表A2(0~0.6A,内阻未知)
C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1A)
D.定值电阻R(阻值990Ω)
E.开关与导线若干
①根据现有的实验器材,设计一个电路,较精确测量该电池的电动势和内阻,请在图1的虚线框中画出电路图
②请根据你设计的电路图,写出电流表A1的示数I1与电流表A2的示数I2之间的关系式:I1=___
③图2为该同学根据正确设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1-I2图线,由图线可以求出被测方形电池的电动势E=___ V,内阻r=___Ω.(结果保留两位有效数字)
A.电流表A1(满偏电流10mA,内阻RA1=10Ω)
B.电流表A2(0~0.6A,内阻未知)
C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1A)
D.定值电阻R(阻值990Ω)
E.开关与导线若干
①根据现有的实验器材,设计一个电路,较精确测量该电池的电动势和内阻,请在图1的虚线框中画出电路图
②请根据你设计的电路图,写出电流表A1的示数I1与电流表A2的示数I2之间的关系式:I1=___
③图2为该同学根据正确设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1-I2图线,由图线可以求出被测方形电池的电动势E=___ V,内阻r=___Ω.(结果保留两位有效数字)
▼优质解答
答案和解析
(1)测量电动势和内电阻,只需要用一般的伏安法即可求解,由于没有可用电压表,故将R与A1串联充当电压表使用;电流表选用A2,采用电流表相对电源的外接法;
原理图如图所示;
(2)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(R+RA)=E-I2r
即:I1=
(E-I2r)
(3)知,图象与纵坐标的交点为9.0mA,
则有:9.0mA=
;
解得E=9.0V;
由图象可知,图象的斜率为:10×10-3,由公式得图象的斜率等于
,
故
=10×10-3;
解得r=10Ω.
故答案为:
①如图所示;
②I1=
(E-I2r)
③9.0,10
原理图如图所示;
(2)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(R+RA)=E-I2r
即:I1=
1 |
R+RA |
(3)知,图象与纵坐标的交点为9.0mA,
则有:9.0mA=
E |
1000 |
解得E=9.0V;
由图象可知,图象的斜率为:10×10-3,由公式得图象的斜率等于
r |
1000 |
故
r |
1000 |
解得r=10Ω.
故答案为:
①如图所示;
②I1=
1 |
R+RA |
③9.0,10
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