問題詳情:
某同學有個超霸(GP)9V電池如圖*所示,他欲測量該電池的電動勢和內阻(內阻約爲25Ω)。提供的器材如下:電流表A(量程爲200μA,內阻爲500Ω),開關S,電阻箱R1(最大阻值爲9999.9Ω),電阻箱R2(最大阻值爲99999.9Ω)和若干導線。
(1)由於電流表A的量程太小,需將電流表A改裝成量程爲9V的電壓表V,則電流表A應與電阻箱______(選填“R1並聯”“R1串聯”“R2並聯”或“R2串聯”),並將該電阻箱的阻值調爲________Ω。
(2)設計的測量電路如圖乙所示,調節電阻箱R的阻值讀出相應的電壓表示數U,獲得多組數據,畫出是圖線如圖*所示。若不考慮電錶對電路的影響,則根據圖線可得該電池的電動勢E=______V、內阻r=______Ω。(結果均保留三位有效數字)
(3)若考慮電錶對電路的影響,則該電池的電動勢測量值_______真實值,內阻的測量值______真實值。(均選填“大於”“等於”或“小於”)
【回答】
R2串聯 44500 8.62(8.55~8.70均可給分) 19.1(18.6~19.3均可給分) 小於 小於
【詳解】
(1)根據電錶的改裝,應將給電流表串聯一個電阻,從而將其改裝爲電壓表。將,的電流表改裝成量程爲的電壓表,則有
代入數據解得
通過以上計算,應選:串聯
應將電阻箱的阻值調爲
(2)由圖乙,據閉合電路歐姆定律,得電路中電流爲,電壓表的示數爲
上式變形可得
由圖*可知
電池的內阻爲
如果把電阻箱的電阻看做外電路,則電壓表可看成內電路的一部分,因此實際測出的是電池和電壓表整體等效的和,當外電路打開時,電壓表與電源構成閉合迴路,此時電壓表兩端的電壓即爲等效電動勢
小於電池電動勢。
因電壓表和電池並聯,因此等效內阻
小於電池內阻。
知識點:閉合電路的歐姆定律
題型:實驗,探究題