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某研究性学习小组利用下图所示电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r太小,因此在电路中接入了一个阻值为2.00Ω的定值电阻R0,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读

网友投稿  2022-12-10 00:00:00  互联网

◎ 题目

某研究性学习小组利用下图所示电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r太小,因此在电路中接入了一个阻值为2.00Ω的定值电阻R0,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读出电压表相应的示数,得到如下数据(R和U分别表示电阻箱的读数和电压表读数)

R/Ω
40.00
20.00
12.00
8.00
6.00
5.00
U/V
1.89
1.78
1.66
1.57
1.43
1.35
(1)为了比较准确的得出实验结论,该小组的同学准备用图像法处理实验数据,通过选取合适的坐标,使图像成为一条直线,若用图像的纵坐标表示电压表的读数U,则图像的横坐标表示的应该是          。(用题中所给的物理量表示)

(2)在图中所示坐标纸中做出这条直线图像。
(3)图线中的纵截距为b,斜率数值为k,则电源电动势E的表达式   ,内阻r的表达式  ;(用题中所给的字母表示)由此得出电动势E= V,内阻r=   Ω。(保留两位有效数字)

◎ 答案

(1) U/R         (2分)
(2) (2分)
(3)     b        (2分)
k-R0         (2分)
2.0        (2分)
0.33       (2分)

◎ 解析

(1)图像的横坐标表示的应该是,电压U与电阻R的比值U/R(或电流I)
(2)表格中数据如下:
电阻箱读数R/Ω
40.00
20.00
12.00
8.00
6.00
5.00
电压表示数U/V
1.89
1.78
1.66
1.57
1.43
1.35
电压U与电阻R的比值UR-1(或电流I)/A
0.047
0.089
0.138
0.196
0.238
0.270
图象如下所示,
 
(3),上图为电源的路端电压与电流的关系.则图象与电压轴的交点表电源的电动势,即电动势E=b,,由此得出电动势为2.0V,与电流轴的交点不表示短路电流.因为电压轴不是从零开始的.由U=E-Ir得 r=Ω=2.4Ω 则新电源的内阻是2.4Ω,所以要减去定值电阻.故内阻为0.4Ω
故答案为:电压U与电阻R的比值U/R(或电流I);
表格中数据如下:
电阻箱读数R/Ω
40.00
20.00
12.00
8.00
6.00
5.00
电压表示数U/V
1.89
1.78
1.66
1.57
1.43
1.35
电压U与电阻R的比值UR-1(或电流I)/A
0.047
0.089
0.138
0.196
0.238
0.270
2.0;0.4
点评:定值电阻串入电路一方向保护电源,同时扩大电源的内阻.同时电源的路端电压与电流图象与电流的交点不一定是短路电流,由电压轴是否是从零开始的.

◎ 知识点

    专家分析,试题“某研究性学习小组利用下图所示电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r太小,因此在电路中接入了一个阻值为2.00Ω的定值电阻R0,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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