問題詳情:
(2016·四川高考)用如圖所示電路測量電源的電動勢和內阻。實驗器材:待測電源(電動勢約3 V,內阻約2 Ω),保護電阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω),滑動變阻器R,電流表A,電壓表V,開關導線若干。
實驗主要步驟:
(ⅰ)將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大,閉合開關;
(ⅱ)逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數U和相應電流表的示數I;
(ⅲ)以U為縱座標,I為橫座標,作UI圖線(U、I都用*單位);
(ⅳ)求出UI圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a。
回答下列問題:
(1)電壓表最好選用________;電流表最好選用______。
A.電壓表(0~3 V,內阻約15 kΩ)
B.電壓表(0~3 V,內阻約3 kΩ)
C.電流表(0~200 mA,內阻約2 Ω)
D.電流表(0~30 mA,內阻約2 Ω)
(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動,發現電壓表示數增大。兩導線與滑動變阻器接線柱連接情況是________。
A.兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱
B.兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱
C.一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導線接在電阻絲左端接線柱
D.一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導線接在電阻絲右端接線柱
(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內阻r的表達式,E=______,r=________,代入數值可得E和r的測量值。
【回答】
(1)A C (2)C (3)ak k-R2
【解析】:(1)電路中電壓表的內阻越大分流越小,實驗誤差越小,故選內阻大的電壓表,故電壓表選A。迴路中電流的最大值Imax=≈158 mA,故電流表選C。
(2)當電壓表示數變大時,説明外電路電阻變大,即滑片從左向右滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變大,對於A、B兩選項,在滑片移動的過程中迴路電阻不變,選項C中滑片向右移動時迴路電阻變大,選項D中,滑片向右移動時迴路電阻變小,故選項C正確。
(3)根據閉合電路歐姆定律,得E=U+I(R2+r),即U=E-I (R2+r),所以k=R2+r,所以r=k-R2,橫截距為U=0時,I=a,即0=E-ak,所以E=ak。
知識點:閉合電路的歐姆定律
題型:實驗,探究題