(2009?青浦區(qū)一模)如圖所示,是一種內(nèi)電阻可調(diào)的化學(xué)電池,可用來(lái)驗(yàn)證閉合電路歐姆定律.A、B為電池的正、負(fù)極,C、D為靠近正、負(fù)極板的兩個(gè)探極,目的是為了測(cè)量電池的內(nèi)部電壓.向電池內(nèi)打氣,可以改變電解質(zhì)溶液液面的高低,從而改變電池的內(nèi)電阻.
現(xiàn)在要驗(yàn)證閉合電路中內(nèi)電壓和外電壓之和等于電源電動(dòng)勢(shì),除該電池以外,還備有理想電流表A和理想電壓表V各一個(gè)、一個(gè)定值電阻R=5Ω、電鍵S和導(dǎo)線若干.正確連接電路以后,得到表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
次數(shù) 1 2 3 4 5
電流表(A) 0.20 0.16 0.12 0.10 0.08
電壓表(V) 1.01 1.20 1.40 1.50 1.59
(1)右圖是該化學(xué)電池的俯視示意圖,請(qǐng)用上述器材符號(hào)在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖;
(2)該電池的電動(dòng)勢(shì)E=
2.0
2.0
V;
(3)上述實(shí)驗(yàn)中第2次操作時(shí)該化學(xué)電池的內(nèi)阻r=
7.5
7.5
Ω
分析:(1)由題意可知實(shí)驗(yàn)原理,則由原理可得出實(shí)驗(yàn)選用的儀器及接法;
(2)由實(shí)驗(yàn)中每次的測(cè)量數(shù)據(jù),由閉合電路歐姆定律可求得電源的電動(dòng)勢(shì),求出幾次實(shí)驗(yàn)中的平均值可得出電動(dòng)勢(shì);
(3)由閉合電路歐姆定律可求得該化學(xué)電池的內(nèi)阻.
解答:解:(1)由題意可知,電壓表用來(lái)測(cè)內(nèi)電阻上的電壓;而路端電壓由歐姆定律求出,故電流表與定值電阻串連接在電源兩端,電壓表測(cè)內(nèi)電壓,故原理圖如圖所示:
(2)由E=U內(nèi)+IR可得:
電動(dòng)勢(shì)分別為:2.1V、2.1V、2.0V、2.0V、1.99V;
則平均值為:E=
2.1+2.1+2+2+1.99
5
V=2.0V;
(3)第二次操作時(shí)的內(nèi)阻r=
U
I
=
1.2
0.16
Ω=7.5Ω
故答案為:(2)2.0;(3)7.5
點(diǎn)評(píng):本題改編自測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn),要注意電壓表測(cè)量的是內(nèi)電阻,而不是路端電壓,則由E=U內(nèi)+U可得出結(jié)果.
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