填空题10.0分
物理

10.某研究性学习小组的同学们来到电学实验室测量电源电动势和内电阻。

大家分别选用不同的实验器材设计了以下四种测量电路:

⑴上面测量电路中,不能够完成实验目的的是哪一个电路?_________。

⑵小明同学根据其中的一个电路直接测得的实验数据作出了下表。

①由此可知该同学选用的是_________图所示的电路进行的实验。

②采用图像法处理数据时,小明想作出U-R图线,并由该图线得出电源电动势和内阻。他的这种想法是否合理?_________。如果合理请说明理由;如果不合理请给出合理的建议。_________。

考察知识点

  • 测定电源的电动势和内阻

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正确答案及相关解析

正确答案

(1)丙      (2)①丁②不合理

解析

(1)丙图是伏安法测电阻的电路,而非测量电动势和内电阻的实验电路。注意当使用丁图时,若想仅使用多用电表而不用电阻箱时,先用电压挡测量电动势,再用电流档测量短路电流,计算得出内阻,而非直接用欧姆挡测电源内阻。

(2)表中所给数据为电压和电阻数据,所以选用的是丁图,如果按照该同学的想法,画出的U-R图线为一曲线,无法计算数据。根据闭合电路欧姆定律得E = U + r,在该关系式中,Er是常量,UR为变量,经转化得,可见的一次函数,图像为一条直线,直线的斜率为k =  ,截距为

考查方向

实验“测量电源的电动势和内电阻”、“多用电表的使用”

解题思路

(1)根据电压表测量路端电压,电流表测量干路电流的基本原则变式选择实物图,比如,图甲用电阻箱和电流表,电流表可以测出干路电流,再用干路电流乘以电阻箱的阻值即可得到路端电压,多次测量画出1/I-R图像,即可求出电源电动势和内电阻;而图丙无法得到上述变式。

(2)题给表格描述的是外电阻与路端电压的关系,所以应选择丁图。再根据闭合电路欧姆定律写出U-R关系,待定系数求解电源电动势和内阻,详情见解析。

易错点

多用电表欧姆档不能测量“带电”电阻;图像法处理数据时应该拟合出直线方便运算

知识点

测定电源的电动势和内阻