电源电动势和内电阻-2最终.docx
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1、用实验测一电池的内阻和一待测电阻的阻值。已知电池的电动势约,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有:
电流表(量程); 电流表(量程);
电压表(量程); 滑动变阻器(阻值);
滑动变阻器(阻值); 开关一个,导线若干条。
某同学的实验过程如下:
Ⅰ.设计如图3所示的电路图,正确连接电路。
Ⅱ.将的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小的阻值,测出多组和的值,并记录。以为纵轴,为横轴,得到如图4所示的图线。
Ⅲ.断开开关,将改接在、之间,与直接相连,其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤,得到另一条图线,图线与横轴的交点坐标为(,0),与纵轴的交点坐标为(0,)。
回答下列问题:
①电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;
②由图4的图线,得电源内阻 ;
③用、和表示待测电阻的关系式 ,代入数值可得
④若电表为理想电表,接在、之间与接在、之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围 ,电压表示数变化范围 。(选填“相同”或“不同”)
答案:①A2 R2 ② ③ ④相同 不同
测电源的电动势和内电阻的电路就是限流电路,一般情况下滑动变阻器选择阻值较小的,目的是为容易找到短路电流值,但本题中从测出的几组数值中若用的滑变不能满足要求,也可从图4看到测出的电流值最大为,回路中最小电阻为:,
而当回路中电流为时,回路中电阻为:,
解析:①根据题设条件中电池的电动势约为,电池内阻和待测电阻均为数十欧,可估算出电路中的电流为数十毫安,因此电流表应选择,为了电路正常工作以及方便调节,多测量几组数据,滑动变阻器应选用
②根据图3电路结构可知,电压表测量了电路的路端电压,电流表测量了电路的总电流,因此图4中,图线斜率绝对值即为电源的内阻,有:。
③当改接电路后,将待测电阻与电源视为整体,即为一“等效电源”,此时图线的斜率为等效电源的内阻,因此有:,解得:
④若电表为理想电表,接在、之间与接在、之间,电路的总电阻可变范围不变,因此电流表的示数变化范围相同,接在、之间时,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,而接在、之间时,电压表测量的是滑动变阻器与两端电压的和,由于对应某一滑动变阻器阻值时,电路的电流相同,因此电压表的读数不同,所以电压表示数变化范围也不同。
考点:测定电源电动势和内阻、伏安法测电阻的实验
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