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7.某同學利用伏安法測某一電池的電動勢和內阻,已知電流表內阻和電源內電阻相比不可忽略.該同學分別依據(jù)(甲)、(乙)兩種測量電路,測量出多組相關U、I數(shù)據(jù),并作出如(丙)所示U-I圖線.

(1)請按如圖甲所示的實驗電路,在丁圖上用筆畫線代替導線,將缺少的兩根導線補畫上,使電路連接完整.
(2)若按照圖甲所示的實驗電路測得的電源電動勢E和內電阻r的測量值與真實值相比較的情況是:E<E;r<r.(填“>”、“=”或“<”)
(3)結合(甲)、(乙)兩種測量電路,根據(jù)圖(丙)所示圖線數(shù)據(jù),可知電源的電動勢為1.50V,電源的內阻為2.14Ω.(結果均保留三位有效數(shù)字)
(4)將該實驗待測電池標記為電池A;另外有一相同電動勢,內阻為2Ω的電池標記為電池B,若選用這兩種電池直接給一定值電阻R=2Ω供電,應選用B(填“電池A”或“電池B”)能使電源輸出功率更大.

分析 (1)根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖;
(2)明確電路接法,根據(jù)電表內阻的影響分析誤差情況;
(3)根據(jù)實驗原理進行分析,明確兩種接法得出的電動勢和內電阻的誤差情況,從而分析準確的電動勢和內電阻;
(4)根據(jù)電源輸出功率的性質進行分析,明確當內外電阻相等時,電源的輸出功率最大.

解答 解:(1)根據(jù)圖甲可得出對應的實物圖如圖所示;
(2)圖甲采用的是相對電源的電流表外接法,由于電壓表的分流作用,使電流表示數(shù)偏��;而當外電路短路時,電壓表分流可以忽略,因此可知,真實值和測量值作出的圖象與橫軸交點相同,但測量值偏左,則可知,測量出的電動勢和內電阻均偏小;
(3)根據(jù)實驗原理可知,采用圖乙接法時,電動勢是準確的,但由于電流表的內阻影響,所測出的內阻偏大,因此可知丙圖中與縱軸交點較高的圖象表示乙圖得出的圖象,由圖可知,電動勢為1.50V,而采用甲圖時,短路電流是準確的,則可知,短路電流為0.7A,則內阻r=1.50.7=2.14Ω;
(4)根據(jù)電源的輸出功率規(guī)律可知,當內外電阻相等時,電源的輸出功率最大,因此應采用B電源為電阻供電時,輸出功率最大.
故答案為:(1)如圖所示
(2)<;<
(3)1.50;2.14.
(4)B.

點評 本題考查測量電動勢和內電阻的實驗,本題主要考查了誤差分析和數(shù)據(jù)處理的方法,要注意兩種接法的區(qū)別,明確甲圖中測量值均偏小,而乙圖中電動勢準確但內阻偏大,且誤差較大.

練習冊系列答案
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B.將電壓表V2(0~2V,內阻約為2kΩ)與4kΩ的定值電阻R串聯(lián)
C.將電壓表V3(0~3V,內阻為3kΩ)與3kΩ的定值電阻R串聯(lián)
D.以上三項都可以
(2)利用(1)中改裝后的電壓表,測蓄電池的電動勢和內阻,圖甲為實驗電路圖,根據(jù)給出的電路圖,將圖乙的實物圖補充完整.
(3)請完成下列主要實驗步驟:
A.選擇正確的實驗儀器連接電路;
B.將開關S2閉合,開關S1斷開,測得電壓表的示數(shù)是U1;
C.再將開關S1閉合,測得電壓表的示數(shù)是U2;
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(4)由于所用電壓表不是理想電壓表,所以測得的電動勢比實際值偏�。ㄌ睢按蟆被颉靶 保�

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