(2012?奉賢區(qū)二模)在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,備有下列器材:
A.待測的干電池(電動勢約為1.5V,內(nèi)電阻1.0Ω左右)
B.電流表A1(量程0-3m A,最小刻度0.1mA,內(nèi)阻忽略不計)
C.電流表A2(量程0-0.6A,最小刻度0.02A,內(nèi)阻忽略不計)
D.滑動變阻器R1(0-20Ω,10A)
E.滑動變阻器R2(0-200Ω,l A)
F.定值電阻R0(990Ω)           G.開關(guān)和導線若干
(1)某同學發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表,但給出了兩個電流表,于是他設(shè)計了如圖甲所示的(a)、(b)兩個實驗電路,其中合理的是
b
b
圖所示的電路;在該電路中,為了操作方便且能準確地進行測量,滑動變阻器應選
D
D
(填寫器材前的字母代號).
(2)圖乙為該同學根據(jù)(1)中選出的合理的實驗電路,移動滑動變阻器,電流表A1和電流表A2分別測得多組I1和I2,并畫出I1-I2圖線,則由圖線可得被測電池的電動勢E=
1.48
1.48
V,內(nèi)阻r=
0.86(
+
.
0.02)
0.86(
+
.
0.02)
Ω.
(3)若同學根據(jù)(1)中選出的合理電路和器材連接實物電路時,把電流表A2接在了干路上,但誤認為電流表A2仍接在支路上,其他步驟按(2)中的操作,這樣由實驗得出的內(nèi)阻將
不變
不變
(填“偏大”“不變”或“偏小”).
分析:本題(1)的關(guān)鍵是根據(jù)歐姆定律計算出電流表
A
 
1
與定值電阻串聯(lián)時的總電壓與電源電動勢接近;
(2)的關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出表達式,再整理出縱軸
I
 
1
與橫軸
I
 
2
的函數(shù)表達式,再結(jié)合圖象求出斜率和截距即可.
解答:解:(1)根據(jù)歐姆定律若將電流表與定值電阻串聯(lián)有U=I
R
 
0
=3
×10
-3
 
×990V=2.97V,與電動勢接近,故應將電流表
A
 
1
與定值電阻串聯(lián)使用,故合理的是b圖,根據(jù)閉合電路歐姆定律可求出電路需要的最大電阻
R
 
max
=
E
1
3
I
 
A
=
1.5
1
3
×0.6
Ω=7.5Ω,故滑動變阻器應選D.
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=
I
 
1
R
 
0
+
I
 
2
.r,可整理為
I
 
1
=-
r
R
 
0
I
 
2
+
E
R
 
0
,根據(jù) 
I
 
1
-
I
 
2
 圖象求出斜率K=8.7
×10
-4
 
,縱軸截距b=1.48
×10
-3
 
,即
r
R
 
0
=8.7
×10
-4
 
,
E
R
 
0
=1.48
×10
-3
 
,得E=1.39V,r=0.86Ω(
+
.
0.02)
(3)若把電流表A2接在了干路上,可以將
A
 
2
看成是電源的一部分,即可以把電源與電流表
A
 
2
看成一等效電源,因電流表
A
 
2
內(nèi)阻不計,故測得的內(nèi)阻不變.
故答案為(1)b,D
       (2)1.48,0.86(
+
.
0.02)
        (3)不變
點評:遇到根據(jù)圖象求解的實驗題,應先根據(jù)物理定律寫出表達式,再整理出縱軸物理量與橫軸物理量的函數(shù)關(guān)系,再結(jié)合截距與斜率概念求解.
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t0
3
時的加速度大小和動能分別為a1和E1,而振子位移為
A
3
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