题目内容

某同学用如图3所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r,R为电阻箱.干电池的工作电流不宜超过0.5A.实验室提供的器材如下:电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ),电阻箱(阻值范围0~999.9Ω);开关、导线若干.
①请根据图1的电路图,在图2中画出连线,将器材连接成实验电路.

②实验时,改变电阻箱R的值,记录下电压表的示数U,得到如下表所示的若干组 R、U的数据.

12345678910
电阻R/Ω60.535.220.013.79.95.84.33.52.92.5
电压U/V2.582.432.222.001.781.401.181.050.930.85
根据实验数据绘出如图3所示的-图线.由图象得出电池组的电动势E=______V,内电阻r=______Ω.
③关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法,下列说法正确的是______.
A.电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差
B.同学读电压表读数引起的误差属于系统误差
C.本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差
D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差
④若实验室没有电压表,只能用100μA的灵敏电流表和电阻箱改装.先用如图4所示的电路测量电流表的内阻:先闭合S1,调节R,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S2,调节R′,使电流表指针偏转到满刻度的,读出此时R′的阻值为2.00×103Ω.则电流表内阻的测量值Rg=______Ω.将该灵敏电流表改装成量程为3V的电压表,需______(“串联”或“并联”)阻值为R=______Ω的电阻.
【答案】分析:根据电路图可以直接连接线路图;根据图象,可以求得电源的电动势和电源的内阻的大小,在根据串联分压的原理可以求得改装成电压表时需要串联的电阻的大小.
解答:解:①根据电路图连接实验电路如图所示,

②图象的截距代表的是电动势的倒数,所以电源的电动势为E==2.86V,
当内电阻和外电阻相等的时候,外电压等于电动势的一半,
根据图象可知,当外电压为1.43V,即电压的倒数为0.7时,电路的外电阻大约为5.8Ω,所以电源的内阻为5.8Ω.
③A.电压表的分流作用引起的误差属于系统误差,所以A错误,
B.同学读电压表读数引起的误差属于偶然误差,所以B错误,
C.本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差,所以C正确,
D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差,所以C正确.
故选CD.
④根据闭合电路欧姆定律可得,
电流表的电压和电阻R′的电压相同,
即:IgRg=IgR′,
所以解得,Rg=1000Ω,
将灵敏电流表改装的电压表,需要串联电阻,
根据闭合电路的欧姆定律可得
Ig(R+Rg)=3V
解得,R=2.90×104Ω,
故答案为:
①如右图所示   
②2.86,5.8(5.70~6.10)
③CD 
④1.00×103,串联,2.90×104
点评:本题考查测量电动势和内电阻实验的数据的处理,要求能正确分析误差的来源,并能用图象法求出电势和内电阻.
练习册系列答案
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某同学用如图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动,实验步骤如下:

a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板  斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图2中0、1、2、…6点所示.
c.测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1、S2、S3…S6
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.
e.分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值
S1
t1
S2
t2
S3
t3
S6
t6

f.以
S
t
为纵坐标,t为横坐标,标出
S
t
与对应时间t的坐标点,画出
S
t
-t图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有
A
A
C
C
.(器材填选项的字母代号)
A.电压合适的50Hz交流电源   B.电压可调的直流电源     C.刻度尺
D.秒表                   E.天平                  F.重锤
②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图3所示,则S2=
2.98(2.97~2.99)
2.98(2.97~2.99)
cm.

③该同学在如图4中已标出l、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出
S
t
-t图.
④根据
S
t
-t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0=
0.16~0.20
0.16~0.20
m/s;它在斜面上运动的加速度a=
4.50~5.10
4.50~5.10
m/s2
某同学用如图3所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r,R为电阻箱.干电池的工作电流不宜超过0.5A.实验室提供的器材如下:电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ),电阻箱(阻值范围0~999.9Ω);开关、导线若干.
①请根据图1的电路图,在图2中画出连线,将器材连接成实验电路.
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②实验时,改变电阻箱R的值,记录下电压表的示数U,得到如下表所示的若干组 R、U的数据.
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
电阻R/Ω 60.5 35.2 20.0 13.7 9.9 5.8 4.3 3.5 2.9 2.5
电压U/V 2.58 2.43 2.22 2.00 1.78 1.40 1.18 1.05 0.93 0.85
根据实验数据绘出如图3所示的
1
U
-
1
R
图线.由图象得出电池组的电动势E=
 
V,内电阻r=
 
Ω.
③关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法,下列说法正确的是
 

A.电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差
B.同学读电压表读数引起的误差属于系统误差
C.本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差
D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差
④若实验室没有电压表,只能用100μA的灵敏电流表和电阻箱改装.先用如图4所示的电路测量电流表的内阻:先闭合S1,调节R,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S2,调节R′,使电流表指针偏转到满刻度的
2
3
,读出此时R′的阻值为2.00×103Ω.则电流表内阻的测量值Rg=
 
Ω.将该灵敏电流表改装成量程为3V的电压表,需
 
(“串联”或“并联”)阻值为R0=
 
Ω的电阻.

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