某同学要测定一电源的电动势和内电阻,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用表示),一只电阻箱(阻值用表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图

◎ 题目

某同学要测定一电源的电动势和内电阻,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用表示),一只电阻箱(阻值用表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。
(1)该同学设计实验的原理表达式是                (用表示);
(2)该同学在闭合开关之前,应先将电阻箱调到          (填“最大值”、“最小值”或“任意值”),实验过程中,将电阻箱调至如图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为          Ω;
(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的—R图像,则由图像可求得,该电源的电动势
          V,内阻r=           Ω(结果均保留两位有效数字)。

◎ 答案

(1)E= I(R+r)(2)最大值  21 (3)E=6.3V, r= 2.5

◎ 解析


试题分析:(1)由图可知,本实验采用的是电流表与电阻箱测定电动势,故表达式应为
(2)为了保证电路中的安全,电阻箱应从最大值开始慢慢减小,故开始时应调到最大值;
由图可知,电阻箱接入电阻应为21Ω;
(3)由闭合电路欧姆定律可知:
由数学知识可知,图象与纵坐标的交点为图象的斜率为,由图可知,斜率大小为
故E=6.3V;r=2.5Ω; 
点评:本题采用安阻法测电源的电动势,本方法的关键在于能列出电流与滑动变阻器的关系,再结合图象求出电动势和内电阻.

◎ 知识点

    专家分析,试题“某同学要测定一电源的电动势和内电阻,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用表示),一只电阻箱(阻值用表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图…”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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