某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:电压表:V(量程3V,...
问题详情:
某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.
实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:
电压表:V(量程3V,内阻Rv约为10kΩ)
电流表:G(量程3mA,内阻Rg=100Ω)
滑动变阻器:R(阻值范围0〜10Ω,额定电流2A)
定值电阻:R0=0.5Ω
(1)该同学将电流表G与定值电阻R0并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是 ____________ A.
(2)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E= _______ V(结果保留三位有效数字),电源的内阻r= ______ Ω(结果保留两位有效数字).
(3)由于电压表内阻电阻对电路造成影响,本实验电路测量结果电动势E ____________ ,内阻r ______ (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
【回答】
; 1.48; ; 偏小; 偏小;
【详解】
(1)设改装后电流表的量程为I,则有,
(2)由上可知,改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍,图象的纵截距b等于电源的电动势,由图读出电源的电动势E=1.48V.图线的斜率大小k=r,由数学知识得:,则电源的内阻;
(3)可用“等效电源法”分析误差大小:可以把电源与电压表看做一等效电源,则电动势测量值等于外电路断开时“等效电源”两极间的电压,由于电压表不是理想电表,所以有电流通过“电源”,因而路端电压要小于电动势,所以电动势测量值小于真实值即偏小;同理,此电路测得的内电阻是“等效电源”的内阻,即电压表与电池内阻的并联电阻,所以测得的内阻也小于真实值.
知识点:实验:电池电动势和内阻的测量
题型:实验,探究题
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