题目内容
为了测定一节干电池的电动势和内电阻,现准备了下列器材:
①待测干电池E(电动势约1.5 V,内阻约1. 0Ω)
②电流计G(满偏电流3. 0 mA,内阻10Ω)
③电流表A(量程0~0.60 A,内阻0.10Ω)
④滑动变阻器 (0~20Ω,2 A)
⑤滑动变阻器(0~1 000Ω,1 A)
⑥定值电阻=990Ω
⑦开关和导线若干
(1)为了能尽量准确地进行测量,也为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是 (填仪器代号);
(2)请用铅笔在图甲方框中画出实验电路原理图,并注明器材的字母代号;
(3)图乙为某同学根据正确的电路图作出的图线(为电流表G的示数,为安培表A的示数),由该图线可求出被测干电池的电动势E= V,内电阻r= Ω。
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(1)为减小本实验的误差,提高实验精度,实验电流应适当增大,所选用的滑动变阻器的电阻要适当小,故滑动变阻器应选④滑动变阻器。
(2)测量干路电流用的电流表应选③电流表A;而将②电流计G(满偏电流3.0 mA,内阻10Ω)与⑥定值电阻=990Ω串联组合起来使用代替电压表来测量路端电压。实验电路如图所示。
(3)根据实验图线可求出被测干电池的电动势:
E=1.45 mA×(990+10)Ω=1.45 V,
内电阻:r= Ω=0.90Ω。
解析:
此题考查电学实验仪器的选取、设计实验电路、利用图线分析计算,考查学生电学实验的操作能力、对实验题的应变能力及利用图线分析和计算求解的能力提出较高要求。[来源:Zx表实验中所选用的滑动变阻器的电阻要适当小,目的是为减小本实验的误差,提高实验精度。[来源:学_科_网Z_X_X_K]
(19分)(1)为了测定一节干电池的电动势和内电阻,某实验小组按图甲所示的电路连好实验电路图,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值,出现上述情况的原因是_________________;改进的办法是_________________________;改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出图像如图乙所示,由图像可知,这个电池的电动势E = ____________V,内电阻r = ____________.
(2)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是 和 .
测量记录表:
代表符号 |
L0 |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
L6 |
L7 |
刻度数值/cm |
1.70 |
3.40 |
5.10 |
6.85 |
8.60 |
10.3 |
12.1 |
13.95 |
②为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:cm,cm,cm
请你给出第四个差值:d4 = = cm.
③根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L.△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为:△L= ,代入数据解得△L= cm.
④计算弹簧的劲度系数k= N/m.(g取9.8 m/s2,此空保留两位有效数字)