实验十 测定电源的电动势和内阻
命题点一 教材原型实验
在测量一节干电池电动势E和内阻r的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路.
(1)根据图甲实验电路,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接;
(2)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片P调到________(填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器接入电路的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数.在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象,如图丙所示,两直线与纵轴的截距分别为UA、UB,与横轴的截距分别为IA、IB.
①S2接2位置时,作出的UI图线是图丙中的________(填“A”或“B”)线;测出的电池电动势E测和内阻r测与真实值相比有E测________E真,r测________r真(填“>”“<”或“=”);
②由图丙可知,干电池电动势和内阻的真实值分别为:E真=________,r真=________.
[审题指导] 解答本题的关键是明确UI图象中纵轴截距与斜率的含义,要注意明确用“等效电源”法分析“测量电源电动势和内阻”实验误差的方法.
【解析】 (1)根据电路图,连接实物线图如图所示;(2)为保护电流表,实验开始前,应将滑片P移至接入电路的电阻最大的a端;(3)①当S2接2位置时,可把电流表的内阻等效为电源的内阻,也就是说,电源的内阻大了,UI图象的斜率也大了,所以图线是图丙中的A;S2接2位置时,电源电动势的测量值等于真实值,但电源内阻的测量值大于真实值.②根据闭合电路欧姆定律可知,电源的电动势为UA;B图线与横轴的交点表示电源的短路电流,因此电源的内阻r==.
【答案】 (1)如图所示 (2)a
(3)①A = > ②UA
某同学通过实验测定一特殊电源的电动势(约3 V)和内电阻(约900 Ω).实验室提供如下实验器材:
电压表V(量程为0~3 V,内阻约1 500 Ω)
电流表A(量程为0~3 mA,内阻约20 Ω)
滑动变阻器(最大阻值为2 000 Ω)
开关和若干导线
(1)某同学设计了如图甲、乙所示的实验原理图,为减小实验误差,实验原理图应选乙.
(2)根据所选实验原理图,用笔画线代替导线将丙图连接成完整电路.
答案:如图所示