(2014•武昌区模拟)某同学想测量番茄电池的电动势和内阻,他用铜金属片和锌金属片相隔较近插入番茄中,制成了一个番茄电池

(2014•武昌区模拟)某同学想测量番茄电池的电动势和内阻,他用铜金属片和锌金属片相隔较近插入番茄中,制成了一个番茄电池.他上网搜索得知番茄电池电动势约为0.9V,内阻约为600Ω.
(1)该同学在学校实验室找到的器材有:电压表V(量程1v,内阻约为2kΩ);电流表A1(量程0.6A,内阻约为0.1Ω);电流表A2(量程1Ma,内阻约2Ω);电流表A3(量程1µA,内阻约为20Ω).为保证测量的准确性,要求加在电压表上的电压和通过电流表的电流都不低于量程的1/3,则本实验中最合适的电流表是______(填“A1”、“A2”或“A3”);
(2)该同学还从实验室找到了三个滑动变阻器:滑动变阻器R1(阻值0~30Ω);滑动变阻器R2(阻值0~300Ω);滑动变阻器R3(阻值0~3kΩ).则本实验中最合适的滑动变阻器是______(填“R1”、“R2”或“R3”);
(3)为减小系统误差,本实验的电路图应选用图______(填“甲”或“乙”);
(4)本实验的系统误差是:电动势的测量值______,内阻的测量值______.(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
blue179 1年前 已收到1个回答 举报

飞羽79 幼苗

共回答了20个问题采纳率:90% 举报

解题思路:(1)根据电压表示数为量程的[1/3]时,估算出电路中的电流,滑动变阻器与电压表并联,根据并联电路的规律求出滑动变阻器连入电路的电阻,对于电流表的量程即可进行选择.
(2)当电流达到电流表A2的量程的[1/3],滑动变阻器连入电路的电阻最大,根据串联电路分压规律求出滑动变阻器接入电路的电阻,选择变阻器.
(3)采用图甲,产生系统误差的原因是电压表的分流作用.而电压表的内阻与滑动变阻器连入电路的电阻差不多大,电压表的分流作用明显,会产生很大的系统误差,则不能用图甲.
(4)作出电源的U-I图象,分析误差.图乙电路图产生系统的原因是电流表的分压作用,对于任意一组测量值(I1、U1),其对应的真实点在测量点的上方,作出真实的图象与实验得到的图象进行对比,根据纵轴截距分析电动势的误差,根据斜率分析电源内阻的误差.

(1)当电压表示数为U=
UV
3=[1/3]V时,电路中的电流 I1=
E−U1
r=
0.9−
1
3
600A≈9.4×10-4A=0.94mA,此时滑动变阻器连入电路的电阻R与电压表并联的总电阻R=
U1
I1=

1
3
0.94×10−4Ω≈355Ω,又因[1
R并=
1
R1+
1
RV,所以此时滑动变阻器连入电路的电阻R1=432Ω,随后为保证电压表的示数不小于电压表量程的
1/3],只能增大滑动变阻器连入电路的阻值,则电流表示数对应的变小,所以电流表的量程比I1稍大一点即可,电流表应选A2
(2)当电流达到电流表A2的量程的[1/3],即I2=
1×10−3
3A时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,设为R,则
E−I2r
I2=
RRV
R+RV,的R≈2.1kΩ,所以滑动变阻器的阻值应选R3
(3)若采用图甲,产生系统误差的原因是电压表的分流作用.而电压表的内阻与滑动变阻器连入电路的电阻差不多大,电压表的分流作用明显,会产生很大的系统误差,所以不能用图甲,图乙产生系统误差的原因是而电流表的内阻远远小于电源的内阻,电流表的分压作用很小,所以电路图用图乙.
(4)如图所示,实线表示根据实验数据描出的番茄U-I图象,图乙电路图产生系统的原因是电流表的分压作用,对于任意一组测量值(I1、U1),其对应的真实点在测量点的上方,当外电路断开时,电流表分得的电压为零,则电流等于零对应的真实点与测量点重合,将两个真实点用直线连接起来,就得到电源真实的U-I图象,测量线与真实线相比,电动势的测量值不变,内阻值偏大.
故答案为:(1)A2;(2)R3;(3)乙;(4)不变、偏大

点评:
本题考点: 测定金属的电阻率.

考点点评: 对于实验器材的选择,遵守三个原则:安全、精确、方便,通过估算电路中电流的最大值或最小值,选择电流表.能正确分析系统误差形成的原因,运用图象法将实验值和真实值进行对比,即可分析误差的大小.

1年前

2
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.528 s. - webmaster@yulucn.com