题目
某课题研究小组的同学收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等元件.现从这些材料中选取两个待测元件:一是定值电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA),另外在操作台上还准备了如下所列的实验器材: A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ) B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约5Ω) C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约50Ω) D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A) E.电阻箱R2(0~999.9Ω) F.开关一只、导线若干 (1)为了测量定值电阻R0的阻值,小组的一位成员设计了如图所示的电路图,所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在了图上,在其设计的电路或器材选取中仅有一处不妥,你认为是哪一处,请写在下列横线上: . (2)①在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1、A2均已损坏,现要用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r,请在方框中画出你所设计的测量电路(电路要标明相应的器材); ②为了便于分析,一般采用线性图象处理实验数据,请在下列横线上写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式: .
答案:考点: 伏安法测电阻. 专题: 实验题;恒定电流专题. 分析: (1)由欧姆定律求出通过待测电阻的最大电流,然后根据该电流确定电流表的量程,选择实验器材. (2)只有待测电池、电阻箱、电压表,可以用伏阻法测电池的电动势与内阻,根据实验原理作出实验电路图; 由闭合电路的欧姆定律列方程,然后找出具有线性关系的量,并写出函数关系式. 解答: 解:(1)流过R0的最大电流约为: Imax==A=1.85×10﹣3A=1.85mA<2mA, 电流表应使用:电流表A2(量程2mA,电阻RA2约50Ω), 因为使用电流表A1时,电表示数太小,读数误差较大. (2)①实验器材只有电压表与电阻箱,因此可以用伏阻法测电池的电动势与内阻,实验电路图如图所示. ②由闭合电路欧姆定律得: E=U+Ir=U+r, 整理得:=+•=, 即:=, 由此可见,与成正比, 可以作﹣图象, 函数关系式是:=, 故答案为:(1)电流表应使用A2,用A2替换A1; (2)①电路图如图所示;②=. 点评: 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、实验数据分析等问题;选择实验器材时,既要保证安全,又要注意测量精度,要注意实验器材量程的选择.