一种供实验使用的小型电池标称电压为9V,允许电池输出的最大电流为50mA,为了测定这个电池的电动势和内电阻,实验室利用了图示电路,图甲中电压表内阻很大,可不考虑对电路的
一种供实验使用的小型电池标称电压为9V,允许电池输出的最大电流为50mA,为了测定这个电池的电动势和内电阻,实验室利用了图示电路,图甲中电压表内阻很大,可不考虑对电路的影响, R 为电阻箱,阻值范围为0~9999 W, R 0 是保护电阻.
图 甲
(1)实验室中备有的定值电阻有以下几种规格,实验时, R 0 应选用较好的一组是( )
A.10 W 5W B.150 W 1/2W
C.200 W 1/4W D.1.2k W 1W
(2)在实验中,当变阻箱各旋钮调到图乙a所示位置后,闭合开关,电压表示数为9.0V,变阻箱此时电阻为__________ W,电路中通过电阻箱的电流为_________mA.
图 乙
(3)断开开关,调整电阻箱阻值,再闭合开关,读取电压表示数,多次重复,取得数据后,作出如图乙b所示图线,则该电池电动势 E =__________V,内电阻 r =___________ W.
解析:
(1)保护电阻R0的选择关系到电池的输出电流能否控制在50mA以内,由题意知,电池的输出最大电流应出现在电阻箱R的阻值等于零时,根据全电路欧姆定律,有 E=Imax(R0+r) ∴ 实验室中备有阻值在180Ω上下的B和C两种电阻,比较B、C的额定电流, 而 故应选电阻B作保护电阻,即R0=150Ω (2)电阻箱的读数为750Ω,通过电阻箱的电流为 (3)从U-I图像上将图线延长交于纵轴,纵轴交点即为电源的电动势的大小,E=9.5V 电源的内电阻的数值等于图线的斜率
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