如图所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图,已知电池组的电动势约3V,内阻约2Ω。现提供的器材如...
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如图所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图,已知电池组的电动势约3 V,内阻约2 Ω。现提供的器材如下:
A.电池组
B.电压表V1(量程0~10 V,内阻约10 000 Ω)
C.电压表V2(量程0~3 V,内阻约3 000 Ω)
D.电阻箱R(0~99.9 Ω)
E.定值电阻R1=20 Ω
F.定值电阻R2=1 000 Ω
G.开关和导线若干
(1)如果要准确测量电源的电动势和内阻,电压表V应选择________(选填“B”或“C”);定值电阻R0应选择________(选填“E”或“F”)。
(2)改变电阻箱的阻值R,记录对应电压表的读数U,作出的图像如图所示,图线与横、纵坐标轴的截距分别为-b、a,定值电阻的阻值用R0表示,则可得该电池组的电动势为_______,内阻为_______(用字母表示)。
(3)该实验测得的电动势与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”),内阻的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【回答】
(1)C E (2) -R0 (3)偏小 偏小
【解析】:(1)电压表V1的量程太大,使得电压表指针的偏角太小,测量误差太大,R2=1 000 Ω的定值电阻太大,使得电压表指针的偏角太小,且在改变电阻箱阻值时,电压表的示数变化不明显,故电压表选择C,定值电阻选择E。
(2)由欧姆定律得:U=E-(r+R0),则有:=·+,故k==,a=,E=,r=-R0。
(3)考虑到电压表的分流作用,则有,则有:,纵轴截距变大有:+,根据:=·+求解E和r,则求得的值均偏小。
知识点:闭合电路的欧姆定律
题型:实验,探究题
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