(2011?唐山二模)某實驗小組測量電源的電動勢及內(nèi)阻,可供選擇的器材有:
A.電源(E約為4.5V,r約為1.0Ω)
B.電壓表V(0~3V,內(nèi)阻約為3kΩ)
C.電流表A(0~250mA,內(nèi)阻約為0.8Ω)
D.定值電阻R0=14Ω
E.滑動變阻器R1(0~50Ω,)
F.滑動變阻器R2(0~10Ω)
G.電鍵S,導線若干
(1)為了獲得更多的實驗數(shù)據(jù),實驗中應選用的滑動變阻器為
E
E
;(用器材序號表示)
(2)畫出實驗電路原理圖,圖中各元件需用題目中給出的符號標出;
(3)該小組同學通過正確的實驗步驟得到實驗數(shù)據(jù)如下表所示,請在坐標紙上畫出U-I圖象.
1 2 3 4 5
U(v) 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00
I(mA) 100.7 134.2 197.8 201.3 234.9
分析:本題是用伏安法測量電源電動勢和內(nèi)電阻的方法,主要考察學生利用估算選擇器材的方法;注意畫伏安特性曲線時縱坐標的取值不從零計.
解答:解:(1)、由閉合電路歐姆定律,考慮電流表時應滿足
I
 
m
4
E
R+r
3I
 
m
4
,可求出23Ω≤R≤71Ω,因此應選擇E.
故答案為E.
(2)、同理考慮電壓表時應滿足
E
R+r
.R
≤3V,可求出R≤2Ω,因與23Ω≤R≤71Ω矛盾,可見必須將定值電阻與電源串聯(lián)才能滿足實驗要求.
R
 
V
r
 
 
r
R
 
A
,故應選擇電流表內(nèi)接法(相對電源來說),電路圖如圖所示.

(3)、先根據(jù)表格數(shù)據(jù)取坐標標度,橫軸每一大格可以表示50mA,縱軸每一大格可以表示1V,然后再描點,最后用直尺將各點連接起來并與兩軸相交,如圖所示.
故答案為如圖所示.
點評:測量電源電動勢和內(nèi)電阻的方法很多,除本題的伏安法外,還有安歐法(電流表和兩個定值電阻或變阻箱)和伏歐法(電壓表和兩個定值電阻或變阻箱)等.再就是畫U-I圖象時縱坐標的U值可以不從零計,并適當選取標度,使坐標點能充滿整個坐標紙.
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