问题标题:
【在测定电源电动势(其值不超过5V)和内阻的实验中,用电压传感器测量端电压、电流传感器测量总电流,如图a所示.(1)请完成实验器材实物连接图.(2)滑动变阻器处于最大电阻时闭】
更新时间:2024-04-28 07:35:36
问题描述:

在测定电源电动势(其值不超过5V)和内阻的实验中,用电压传感器测量端电压、电流传感器测量总电流,如图a所示.

(1)请完成实验器材实物连接图.

(2)滑动变阻器处于最大电阻时闭合电键,滑片移动到靠近中部的某位置过程中,电压传感器读数仅在2.73~2.86V内小幅变动,由此现象可判断______

(A)电动势为2.86V

(B)滑动变阻器最大阻值比电源内阻大很多倍

(C)电流传感器读数变化量一定也很小

(D)若滑片继续移动减小电阻,变化幅度仍不会超过1V

(3)某同学尝试用图b所示的电路图进行实验,分别用两个传感器测量了U与I关系,得到的图象如图c所示,由此可求得的电源电动势E=______V,内阻r=______Ω.

李宏光回答:
  (1)伏安法测电源电动势与内阻实验,电流传感器(电流表)测电路电流,电压传感器(电压表)测路端电压,实物电路图如图所示:   (2)滑动变阻器处于最大电阻时闭合电键,滑片移动到靠近中部的某位置过程中,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路电流增大,内电压增大.路端电压减小,电压传感器读数仅在2.73~2.86V内小幅变动;   A、外电路断路,即外电阻无穷大时,电压传感器示数等于电源电动势,电动势大于2.86V,故A错误;   B、滑动变阻器最大阻值比电源内阻大很多倍,滑动变阻器阻值变化一半时,路端带你呀变化2.86-2.73=0.13V,路端电压变化很小,说明电源内阻很小,远小于滑动变阻器阻值,故B正确;   C、路端电压变化量小,但不能判断出电流传感器读数变化量一定也很小,故C错误;   D、若滑片继续移动减小电阻,当滑动变阻器接入电路阻值为零,即外电路短路时,电压传感器表示数为零,电压传感器变化幅度会大于2.73V,故D错误;   故选B.   (3)由图b所示电路图可知,滑动变阻器左右两部分电阻并联后接入电路,当滑片在中点时,两部分电阻相等,并联电阻阻值最大,路端电压最大,由图c所示图示可知,此时路端电压为U=2.5V,流过一个支路的电流为0.5A,由于两支路电压与电阻都相等,则两支路电流相等,干路电流为I=0.5×2=1A;当干路电流相等时,路端电压相等,由图c所示图象可知,路端电压U′=2.4V时,干路电流I′=0.33+0.87=1.2A,则闭合电路中,电源电动势E=U+Ir,则:E=2.5+1×r,e=2.4+1.2×r,解得:E=3V,r0.5Ω.   故答案为:(1)实物电路图如图所示;(2)B;(3)3;0.5.
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