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学习
某实验小组欲测量某化学电池的电动势,实验室提供器材如下:
待测化学电池(电动势1~1.5V,内阻较小);
微安表(量程100μA),内阻约1500Ω);
滑动变阻器R0(最大阻值25Ω);
电阻箱R1(0~9999Ω);
电阻箱R2(0~999.9Ω);
开关S、导线若干。
(1)该小组设计的实验方案首先需要扩大微安表的量程。在测量微安表内阻时,该小组连接实验器材,如图1所示闭合S前,滑动变阻器的滑片P应置于_____端(选填“a”或“b”);闭合S,滑动P至某一位置后保持不动,调节电阻箱R1,记录多组R1的阻值和对应微安表示数,微安表示数用国际单位制表示为I1后,绘制图像,拟合直线,得出
,可知微安表内阻为_____Ω;
(2)为将微安表量程扩大为25mA,把微安表与电阻箱R2并联,并调整R2的阻值为_____Ω(保留1位小数);
(3)微安表量程扩大后,按图2所示电路图连接实验器材。保持电阻箱_____(选填“R1”或“R2”)的阻值不变,闭合S,调节电阻箱_____(选填“R1”或“R2”)的阻值R,记录多组R和对应微安表示数,计算得出干路电流I2后,作图像,如图3所示可知化学电池的电动势为_____V(保留2位小数)。
【答案】(1) ①. a ②. 1619
(2)6.5 (3) ①. R2 ②. R1 ③. 1.16
【解析】
【小问1详解】
[1]如图1所示闭合S前,滑动变阻器的滑片P应置于端a,使微安表支路的电压从0开始调节;
[2]闭合S,滑动P至某一位置后保持不动,由于微安表支路的电阻远大于滑动变阻器的阻值,则可认为微安表支路的电压保持不变,根据欧姆定律可得
可得
结合
可知微安表内阻为
【小问2详解】
为将微安表量程扩大为25mA,把微安表与电阻箱R2并联,则有
解得
【小问3详解】
[1][2]保持电阻箱R2的阻值不变,闭合S,调节电阻箱R1的阻值R;
[3]设改装后电流表的内阻为,待测化学电池内阻为
,根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的斜率为