在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3V),电流表(量程0.6A),定值电阻R0(阻值为3Ω),滑动变阻器R(阻值约30Ω).⑴小

◎ 题目

在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3 V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3 V),电流表(量程0.6 A),定值电阻R0(阻值为3 Ω),滑动变阻器R(阻值约30 Ω).
⑴小红按如图所示的电路图连接实物电路,在电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件断路,因此她拿来多用电表检查故障.她的操作如下:

a.断开电源开关S;
b.将多用表选择开关置于×1 Ω档,调零后,红黑表笔分别接R两端,读数为30 Ω
c.将多用表选择开关置于×100 Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针读数如图所示,则所测阻值为________ Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变.由以上操作可判断发生断路故障的元件是_______  (填元件名称)

(2)请根据电路图把实物图没完成的连线连接好.
(3)在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请在下图中继续完成图象;并根据图象可得该电池的电动势E=________ V,电池内阻r=________ Ω(小数点后保留两位数字).
(4)用此电路测量电池的电动势和内电阻,产生误差的原因是                                   ;测出的电动势E与真实值相比偏(选填“大”或“小”)         

◎ 答案

⑴ 2.2×103     电流表      ⑵实物电路联接如图所示。   

⑶E(3.00±0.05)  r(0.57±0.05)      ⑷电压表的分流作用,偏小

◎ 解析


试题分析:⑴欧姆表测电阻时,待测阻值等于指针对齐刻度值乘以倍率,所以由图知所测阻值为2.2×103Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变,说明多用电表仍然测量的是电压表的内阻,也就说明了电流表处发生了断路,由以上操作可判断发生断路故障的元件是电流表.
(3)根据U-I图象得:当电流I=0时,U=3.00V,所以电池的电动势E=3.0V,
通过U-I图象求出该直线的斜率为3.60,也就是r+R0=3.60Ω,
所以电池内阻r=0.60Ω.
(4)本实验中由于电压表的分流,使电流测量值小于真实值,而电压表示数是准确的,当电路短路时,电压表的分流可以忽略不计,故短路电流为准确的,则图象应以短流电流向左下移动,故图象与纵坐标的交点减小,图象的斜率减小,故电动势减小。

◎ 知识点

    专家分析,试题“在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3V),电流表(量程0.6A),定值电阻R0(阻值为3Ω),滑动变阻器R(阻值约30Ω).⑴小…”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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