某研究小组收集了两个电学元件:电阻R0(约为2kΩ)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA).实验室备有如下器材:A.电压表V(量程3V,电阻RV约为4.0kΩ

◎ 题目

某研究小组收集了两个电学元件:电阻R0(约为2kΩ)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA).实验室备有如下器材:
A.电压表V(量程3V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约为5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻R0的阻值,小明设计了一电路,如图甲所示为其对应的实物图,图中的电流表A应选______(选填“A1”或“A2”),请将实物连线补充完整.
(2)为测量锂电池的电动势E和内阻r,小红设计了如图乙所示的电路图.根据测量数
据作出
1
U
-
1
R2
图象,如图丙所示.若该图线的斜率为k,纵轴截距为b,则该锂电池的电动势E=______,内阻r=______(用k、b和R2表示).该实验的测量值偏小,造成此系统误差主要原因是______.

◎ 答案

(1)电压表量程是3V,通过待测电阻的最大电流
I=
U
R0
=
3V
2000Ω
=0.0015A=1.5mA,
因此电流表应选电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50Ω);
待测电阻R0阻值约为2kΩ,滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)
与电阻箱R2(0~999.9Ω)最大阻值均小于待测电阻阻值,
变阻器采用限流接法时待测电阻电压与电流变化范围较小,不能测多组实验数据,为测多组实验数据,减小实验误差,滑动变阻器应采用分压接法;
R0
RA
=
2000Ω
50Ω
=40,
RV
R0
=
4000Ω
2000Ω
=2,
R0
RA
RV
R0
,电流表应该采用内接法,实物电路图如图所示.
(2)由图乙所示电路可知,E=U+Ir=U+
U
R2
r,则
1
U
=
r
ER2
+
1
E
,因此图象的纵轴截距b=
1
E
,电动势E=
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