题目内容

某同学用电压表、电流表、滑动变阻器、导线和开关等进行“测定电池的电动势和内阻”的实验,经测量得出的数据如下表:
编号 1 2 3 4 5 6
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.05 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
(1)请在图(a)的方框中画出符合要求的实验电路图.
(2)请在图(b)的方格纸上画同U-I图线.
(3)利用图线求出电源电动势E=
 
V,内电阻r=
 
Ω
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分析:(1)电源的内阻是比较小的,为了减小误差,采用电流表的外接法.
(2)根据实验得出的6组数据画出的U-I图象,
(3)在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势,直线的斜率代表的是电源的内阻的大小.
解答:解:(1)测量电源电动势和内阻的时候,由于电源的内阻是很小的,为了减小内阻的测量误差,我们选用的是电流表的外接法,电路如图所示.
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(2)根据实验得出的6组数据画出的U-I图象:
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(3)在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势,
所以由图可以读出电源的电动势为E=1.46V,
图象中的斜率表示电源的内阻,所以电源的内阻为:
r=
△U
△I
=
1.46-1.00
0.65
=0.71Ω.
故答案为:(1)如图
(2)如图
(3)1.46,0.71
点评:本题考查测定电动势和内电阻的数据处理,要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义.在计算电源的内阻的时候,一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的.
练习册系列答案
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霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图1所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足UH=k
IB
d
,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.精英家教网
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①若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图1所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与
 
(填“M”或“N”)端通过导线相连.
②已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示.
I(×10-3A) 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0
UH(×10-3V) 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8
根据表中数据在表格中画出UH-I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为
 
×10-3V?m?A-1?T-1(保留2位有效数字).
③该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图2所示的测量电路,S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向
 
(填“a”或“b”),S2掷向
 
(填“c”或“d”).
为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件
 
 
(填器件代号)之间.

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