高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题 题目答案及解析

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选修3-1

第二章 恒定电流

2.7 闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律基本问题

某实验小组为测量一节干电池的电动势$E$和内阻$r$,设计了如图($a$)所示电路,所用器材如下:干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻$R_{0}$、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关$\rm S$,逐次改变电阻箱的阻值$R$,用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流$I$。回答下列问题:

$R_{0}$在电路中起                 (填“保护”或“分流”)作用。

[["保护"]]

$R_{0}$与电阻箱串联,可知,$R_{0}$在电路中起保护作用。

$\dfrac{1}{I}$$E$$r$$R$$R_{0}$的关系式为$\dfrac{1}{I} =$                 

[["$\\dfrac{R}{E}+\\dfrac{R_{0}+ r}{E}$"]]

根据闭合电路欧姆定律$E=I(R+R_{0}+r)$

化简可得$\dfrac{1}{I}=\dfrac{R}{E}+\dfrac{R_{0}+r}{E}$

根据记录数据作出$\dfrac{1}{I}- R$图像,如图($b$)所示。已知$R_{0}=9.0\;\rm \Omega$,可得$E=$                 $\rm V$(保留三位有效数字),$r=$                 $\rm \Omega$(保留两位有效数字)

[["$1.47$","$1.3$"]]

结合上述有$\dfrac{1}{I}= \dfrac{R}{E}+\dfrac{R_{0}+r}{E}$

结合图($b$)有$\dfrac{1}{E}=\dfrac{24-7}{25-0}\;\text{V}^{-1}$$\dfrac{R_{0}+r}{E}=7\ \text{A}^{-1}$

解得$E≈1.47\;\rm V$$r≈1.3\;\rm \Omega$

电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果                 (填“有”或“无”)影响。

[["有"]]

当电流传感器有内阻时,所测的电源内阻$r_{测}=r_{真}+r_{传}$

导致电源内阻测量值偏大,即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。

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