12.要测量一节干电池的电动势E和内阻,现有下列器材:电压表
,电阻箱
,定值电阻
,开关和导线若干。某实验小组根据所给器材设计了如图1所示的实验电路。由于
的阻值无法辨认,实验时先用一欧姆表测量其阻值。该欧姆表的内部结构如图2所示,该表有“
×1”、“×10
”两个倍率。现用该表测量阻值小于
的电阻
。
(1)图2中a表笔为 (选填“红”或“黑”)表笔。要测量
应与 (选填“d
”或“
e”)相连。测量时指针位置如图3所示,欧姆表的读数为
。
(2)实验小组同学利用图1电路多次调节电阻箱阻值,读出电压表对应的数据,建立
坐标系,描点连线得到如图4所示的图线,则该电源的电动势
V,内阻
。(结果均保留三位有效数字)
(3)经核实,电阻
的测量值与真实值一致,实验小组利用图1电路得到的内阻的测量值
(选填“小于”、“等于”或“大于”)真实值
【答案】
(1) 黑表笔 d 4
(2) 1.43 2.25
(3)小于
【详解】
(1)[1]电流从红表笔流入,黑表笔流出,所以图2中a表笔为黑表笔;
[2]该表有“×1
”、“
×10”两个倍率,欧姆表的内阻等于该倍率下的中值电阻,所以“
×1”倍率的内阻小于“
×10”倍率的内阻,由于
阻值小于
,应选择“×1
”倍率,故要测量
应与d相连;
[3]如图3所示,欧姆表的读数为
(2)[1][2]由闭合电路欧姆定律
化简可得
由图可知
联立解得,该电源的电动势为
内阻为
(3)由图1可知,误差来源于电压表分流,则根据闭合电路欧姆定律
化简可得
对比
可得
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