用如图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外,可
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用如图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有: (1)电流表(量程0.6A、3A); (2)电压表(量程3V、15V) (3)定值电阻(阻值1Ω,额定功率5W) (4)定值电阻(阻值10Ω,额定功率10W) (5)滑动变阻器(阴值范围0--10Ω,额定电流2A) (6)滑动变阻器(阻值范围0-100Ω、额定电流1A) 那么 (1)要正确完成实验,电压表的量程应选择______V,电流表的量程应选择______A; R0应选择______Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是______Ω的滑动变阻器. (2)引起该实验系统误差的主要原因是______. |
答案
(1)由于电源是一节干电池(1.5V),所选量程为3V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几Ω左右,加上保护电阻,最大电流在0.5A左右,所以选量程为0.6A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取0~10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象. (2)关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏小.本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E测<E真,r测<r真. 故答案为:(1)3,0.6,1,0~10.(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小. |
举一反三
某同学用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r,R为电阻箱.干电池的工作电流不宜超过0.5A.实验室提供的器材如下:电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ),电阻箱(限值范围0~999.9Ω);开关、导线若干.
①请根据图1的电路图,在图2中画出连线,将器材连接成实验电路. ②实验时,改变电阻箱R的值,记录下电压表的示数U,得到如下表所示的若干组R、U的数据.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 电阻 R/Ω | 60.5 | 35.2 | 20.0 | 13.7 | 9.9 | 5.8 | 4.3 | 3.5 | 2.9 | 2.5 | 电压 U/V | 2.58 | 2.43 | 2.22 | 2.00 | 1.78 | 1.40 | 1.18 | 1.05 | 0.93 | 0.85 | 利用如图1所示电路可测量电池组的电动势E和内电阻r.根据实验数据绘出如图2所示的R-1/I图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可得到E=______V,r=______Ω. | 某同学设计出如图所示电路,已知电源电动势为12V,内阻不计,R1=R3,R2=.通过控制电键S1、S2可以在输出端ab获得不同的电压, (1)若S1、S2都断开,则输出端ab获得______V电压. (2)若要输出端获得4V电压,则S1、S2如何应如何配合?______. (3)若通过电阻R3的电流不得超过9mA,则电阻R3的阻值至少为______Ω. | 在测定一节水果电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材: A.水果电池E(电动势大约0.3v,内电阻约3Ω) B.电流表A1,(满偏电流3mA,内阻r1=100Ω) C.电流表A2:(满偏电流l00mA,内阻约lΩ) D.电压表V(0-3V,内阻约1000Ω) E.滑动变阻器R1,(0一20Ω,1A) F.滑动变阻器R2 (0一200Ω,1A) G.开关S和导线若干 (a)为了方便且能准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是______(用序号字母表示) (b)请在虚线框图中画出测量电池电动势和内阻的实验电路图,并用题中所给的相应的符号标注. | 某同学设计了一个如图所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材为:待测干电池组(电动势约3V)、电流表(量程0.6A,内阻小于1Ω)、电阻箱(0~99.99Ω)、滑动变阻器(0~10Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略. (1)该同学按图7连线,通过控制开关状态,测得电流表内阻约为0.20Ω.试分析该测量产生误差的原因是______. (2)简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤: ①______; ②______; (3)图是由实验数据绘出的-R图象,由此求出待测干电池组的电动势E=______V、内阻r=______Ω.(计算结果保留三位有效数字)
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