一种供实验使用的小型电池电动势在9V左右,内阻约为40Ω,电池允许最大输出电流为50mA,为了准确测定这个电池的电动势和内阻,用图甲的实验器材进行测量(图中电压表内阻很大,可不考虑它对测量的影响),R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω,R0是保护电阻.
(1)实验室里备用的保护电阻有以下几种规格,实验时R0应选用______较好.
A.10Ω,5W B.150Ω,0.5W
C.800Ω,2.5WD.1.2kΩ,1W
(2)在实物图甲中,已正确地连接了部分电路,请设计并完成余下电路的连接.
(3)实验中改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如乙图的图线,则根据所作出的图线可求得该电池的电动势E为______V,内阻r为______Ω.(结果保留两位有效数字)
(4)在实验中当电阻箱调到丙图位置后,闭合开关S,电压表示数为9.0V,变阻箱此时电阻为______Ω,电路中流过电阻箱的电流为______mA.
(5)用该电路测电动势与内阻,测量值和真实值的关系E测______E真,r测______r真(填“大于”“小于”或“等于”).
(1)电源的最大输出电流为50mA=0.05A,则电路最小电阻R===180Ω,则保护电阻阻值约为:R0=R-r=180Ω-40Ω=140Ω,则保护电阻应选B.
(2)应用伏阻法测电源的电动势与内阻,电压表应测路端电压,电压表要并联在电阻两端,实物电路图如图所示.
(3)由闭合电路欧姆定律可得:E=U+Ir=U+r,则=+,图象的截距为=0.1,斜率==5,解得,电动势E=10V,内阻r=50Ω.
(4)由图丙所示电阻箱可知,电阻箱阻值R=1×1000Ω+7×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=750Ω,
通过电阻箱的电流I===0.01A=10mA.
(5)实际电压表是由内阻的,考虑电压表内阻,E=U+Ir=U+(+)r,=(1+)+,考虑电压表的内阻,此时图线的纵轴截距表示(1+),所以E测小于E真,r测小于r真.
故答案为:(1)B;(2)电路图如图所示;(3)10;50;(4)750;10;(5)小于;小于.