题目内容

在测一节干电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为4Ω)
B.电压表V1(量程0~2V,内阻约为2000Ω)
C.电压表V2(量程0~6V,内阻约为6000Ω)
D.电阻箱R1(最大电阻99.9Ω,额定电流1A)
E.滑动变阻器R2(最大电阻20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R3(最大电阻200Ω,额定电流1A)
G.开关一个,导线若干
(1)为方便且能较准确地进行测量,电压表应选择
 
,电阻箱或滑动变阻器应选择
 
(填写器材前面的字母).
(2)请在下面所给虚线框内画出利用所选器材测干电池的电动势和内阻的实验电路图.
(3)某同学在实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据,对所得数据进行处理后,在坐标纸上作出了如图所示图线.由图线得出:干电池的电动势E=
 
V,内阻r=
 
Ω.(结果保留两位有效数字)
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分析:(1)实验中要能保证安全和准确性,根据干电池的电动势可选出电压表;本实验中采用电压表及电阻箱测量电动势和内电阻;故只能选用电阻箱;
(2)本实验应采用电阻箱和电压表联合测量,由实验原理可得出电路原理图;
(3)由原理利用闭合电路欧姆定律可得出表达式,由数学关系可得出电动势和内电阻.
解答:解:(1)由题意可知,电源电动势为1.5V,则电压表应选B;
由于题目中没有给出电流表,故只能用电阻箱和电压表配合,故只能选取电阻箱;故选D;
(2)本实验中采用伏阻法测量,故将电阻箱串联在电源两端,电压表并联,原理图如下图;
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(3)由闭合电路欧姆定律可知,U=
E
R+r
R

变形得:
1
R
=
E
r
×
1
U
-
1
r

由图象图象的截距表示内电阻的倒数,故r=
10
3
=3.3Ω;
斜率等于
E
r
=
0-(-0.3)
0.7
=
3
7

解得:E=1.4 V
故答案为:(1)B(2)如上图所示;(3)1.4,3.3.
点评:本题为设计性实验,在解题时应注意明确实验的原理;并且要由实验原理结合闭合电路欧姆定律得出表达式,由图象得出电动势和内电阻.
练习册系列答案
相关题目

(1)某同学用图示装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜 槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.

①本实验必须测量的物理量有以下哪些      .
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H 
B.小球a、b的质量ma、mb  
C.小球a、b的半径r     
D.小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t  
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC  
F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
②小球a、b的质量ma、mb应该满足ma      mb  (填大于 等于 还是小于)
③按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是      
(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻1.0Ω左右)
B.电流表A1(量程0—3m A,最小刻度0.1mA,内阻忽略不计)
C.电流表A2(量程0—0.6A,最小刻度0.02A,内阻忽略不计)
D.滑动变阻器R1(0—20Ω,10 A)     
E.滑动变阻器R2(0—200Ω,l A)
F.定值电阻R0(990Ω)                       
G.开关和导线若干
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个实验电路,其中合理的是      图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选     (填写器材前的字母代号)。
②图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,移动滑动变阻器,电流表A1和电流表A2分别测得多组I1和I2,并画出I1-I2图线,则由图线可得被测电池的电动势E=       V,内阻r=      Ω。
③若同学根据(1)中选出的合理电路和器材连接实物电路时,把电流表A2接在了干路上,但误认为电流表A2仍接在支路上,其他步骤按(2)中的操作,这样由实验得出的内阻将      (填“偏大”“不变”或“偏小”)。

(1)某同学用图示装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜 槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.

①本实验必须测量的物理量有以下哪些       .

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H 

B.小球a、b的质量ma、mb  

C.小球a、b的半径r     

D.小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t  

E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC  

F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

②小球a、b的质量ma、mb应该满足ma       mb  (填大于 等于 还是小于)

③按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是      

(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻1.0Ω左右)

B.电流表A1(量程0—3m A,最小刻度0.1mA,内阻忽略不计)

C.电流表A2(量程0—0.6A,最小刻度0.02A,内阻忽略不计)

D.滑动变阻器R1(0—20Ω,10 A)     

E.滑动变阻器R2(0—200Ω,l A)

F.定值电阻R0(990Ω)                       

G.开关和导线若干

①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个实验电路,其中合理的是       图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选      (填写器材前的字母代号)。

②图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,移动滑动变阻器,电流表A1和电流表A2分别测得多组I1和I2,并画出I1-I2图线,则由图线可得被测电池的电动势E=        V,内阻r=       Ω。

③若同学根据(1)中选出的合理电路和器材连接实物电路时,把电流表A2接在了干路上,但误认为电流表A2仍接在支路上,其他步骤按(2)中的操作,这样由实验得出的内阻将       (填“偏大”“不变”或“偏小”)。

 

 

数字万用电表是近年来发展起来的高科技数码产品,是传统机械式表的更新换代产品。如图甲所示。数字万用表有测量精度高、读数方便等许多独特的优点。具体表现在:测量精度高,以型号“DF930”普通数字表为例,其电压档所有量程内阻高达10MΩ,直流电压档和直流电流档的精度为±0.05%,欧姆档精度为±0.08%,而用指针式电压表、电流表的精度只有±2.5%,欧姆表的精度更低,数字万用表内电阻非常理想,而机械指针式电压表内阻一般为几千欧到几十千欧,数字万用表的内电阻要高出机械式电压表内阻2~3个数量级。   

现有—块型号为“DF930”的数字万用电表,用它来测量一只电池的电动势和内电阻。提供的测量器材还有:一只滑动变阻器R(0~30Ω).两只开关,导线若干。

    利用这些器材尽量采用最简单的测量方法,测量一节干电源的电动势和内电阻,要求分两步测量,首先测量电动势,待电动势测得之后再测量其内电阻.

   (l)连接数字万用表。在图乙中,电路中的各个元器件都已连接妥当,数字万用表的一个表笔也己与电路连接好,另一只表笔接入电路中的b点或者c点准备测量.

   (2)操作步骤:

       ①将数字万用表选择开关置于      档,选择合适的量程,断开开关____,闭合开关____,记录表的示数,然后反复测量多次,示数的平均值记为X。

       ②将数字万用表选择开关置于_    档,选择合适的量程,断开开关     ,闭合开关____,记录表的示数,记为Y,紧接着进行以下的操作:将选择开关置于     档,选择合适的量程,然后同时闭合开关S1和S2,记录表的示数并记作Z,把Y和对应的Z作为一组数据记录下来,改变反复测量多次.得到多组数据。

      ③         即为干电池的电动势.(填“X”、“Y”或“Z”)

      ④干电池的内电阻的表达式r=        (用X、Y、Z表示),按步骤①②测得的数据分别代入公式,求出多组r值,最后求出r的平均值,即为干电池的内电阻.

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