Question

19．圖1是圖2所示多用電表Ω×1k檔的工作電池，外殼上印著標(biāo)稱電動勢9V，但A、B兩極極性沒有標(biāo)示．

（1）實驗小組甲同學(xué)選擇多用電表的直流電壓檔對電池測量：將（+）（-）表筆分別與A、B相連時電表指針反偏；對調(diào)連接，電表有了正常示數(shù)；再在A、B兩極間接入一只200Ω電阻，電表示數(shù)減�。ㄈ珉姳砜潭缺P所示）．由以上測量可以確定電池的正極是B（填“A”或“B”）
（2）接著要測量這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻r．乙同學(xué)說至少還需要電流表、電壓表、滑動變阻器；丙同學(xué)說至少還需要電阻箱；丁同學(xué)說不再需要什么，利用甲的實驗數(shù)據(jù)就可以了．顯然丁方案不再需要實驗操作，他能獲得電池的電動勢和內(nèi)電阻么？若能，寫出結(jié)論；若不能，簡述理由．E=7.0V，r=80Ω．
（3）最后按圖3的電路對該電池進(jìn)行放電實驗．實驗中通過適時調(diào)整滑動變阻器，保持電流表示數(shù)為10mA不變，每分鐘記錄一次電壓表示數(shù)，實驗歷時20分鐘．將各組電壓-時間數(shù)據(jù)在方格紙上描點作圖，經(jīng)擬合，可認(rèn)為電壓由6.2V均勻下降到5.8V．則這次放電過程中通過電流表的電量是12C，電流表和變阻器消耗的電能是72J．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電壓表的接線原則：正極應(yīng)與電源正極相連判斷正負(fù)極即可；
（2）電池外殼上印著標(biāo)稱電動勢9V，則直流電壓表的量程取10V，直接接在電源兩端時，測量電源電動勢，直接讀出電源電動勢，在A、B兩極間接入一只200Ω電阻時，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出內(nèi)阻；
（3）根據(jù)q=It求出通過電流表的電量，電流表和變阻器消耗的電能Q=$\overline{U}$It求解．

解答 解：（1）電壓表接入電路中時，正極應(yīng)與電源正極相連，將（+）（-）表筆分別與A、B相連時電表指針反偏；對調(diào)連接，電表有了正常示數(shù)，說明B極為正極；
（2）電池外殼上印著標(biāo)稱電動勢9V，則直流電壓表的量程取10V，
直接接在電源兩端時，測量電源電動勢，根據(jù)圖2可知，電動勢E=7.0V，
在A、B兩極間接入一只200Ω電阻時，根據(jù)圖2可知，電壓表示數(shù)為5.0V，
根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
$U=E-\frac{U}{R}r$，
帶入數(shù)據(jù)得：5.0=7.0-$\frac{5.0}{200}r$，
解得：r=80Ω，
（3）這次放電過程中通過電流表的電量是q=It=0.01×20×60=12C，
電流表和變阻器的平均電壓$\overline{U}=\frac{6.2+5.8}{2}=6V$，則電流表和變阻器消耗的電能Q=$\overline{U}$It=6×12=72J．
故答案為：（1）B；（2）E=7.0V，r=80Ω；（3）12；72．

點評 本題要知道電壓表的接線原則，會對電壓表進(jìn)行讀數(shù)，能根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行相關(guān)求解，注意第3問中求消耗的電能時，電壓要用平均值，難度適中．