1.用图中所示的电路测量电源的电动势和内阻.
实验器材:待测电源(电动势约3 V,内阻约2 Ω)、保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)、滑动变阻器R、电流表A、电压表V、开关S、导线若干.
实验主要步骤:
①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;
②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;
③以U为纵坐标,I为横坐标作U-I图线(U、I都用国际单位);
④求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.
回答下列问题:
(1)电压表最好选用________;电流表最好选用______.
A.电压表(0~3 V,内阻约15 kΩ)
B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)
C.电流表(0~200 mA,内阻约2 Ω)
D.电流表(0~30 mA,内阻约2 Ω)
(2)将滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大.两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______.
A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱
B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱
C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱
(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______,r=______.代入数值可得E和r的测量值.
【答案】(1)A C (2)C (3)ka k-R2
2.(2021年天津质检)小明同学看到一个纽扣锂电池标称电动势为3 V,内阻约为1 kΩ.为了较准确测定其电动势和内阻,除待测电池外,还备有以下器材:
A.电压表V1:量程3 V,内阻很大
B.电压表V2:量程4 V,内阻很大
C.电流表A1:量程3 A,内阻约10 Ω
D.电流表A2:量程0.6 A,内阻约2 Ω
E.定值电阻R1:1 kΩ
F.定值电阻R2:50 kΩ
G.滑动变阻器R3:0~50 Ω
H.滑动变阻器R4:0~5 kΩ
I.开关,导线若干
(1)要求测量尽可能准确,则电表应选用________、________;定值电阻选用________;滑动变阻器选用________.(填器材后的符号)
(2)在虚线框中画出实验电路.
(3)用图像处理数据,应作__________图像(用测量物理量的符号表示).
【答案】(1)V1 V2 R1 R4 (2)如图 (3)U2-U1
【解析】(1)(2)由题意可知,电池的内阻较大,则电流I= A=3 mA.给定的定值电阻均较大,无法使用电流表测量电流,故只能用电压表V1与R1并联测量电流.因电源内阻较大,故应使用总阻值较大的滑动变阻器R4控制电路中的电流,使用V2测量路端电压.实物电路图如图所示.
(3)根据闭合电路欧姆定律可知U2=E-R1,为了使得出的图像为直线,应作出U2-U1图像.