题目内容
7．钮扣电池是一种常用的电源，如图1，某学习小组想测定其电动势．（1）用多用电表的直流电压10V档进行测量，如图2，则读数为2.5伏．
（2）有的同学就认为由于电池的内阻比较大，测量误差比较大．于是他设计了图3的原理图来测量钮扣电池的电动势．现备有下列器材：
A．电流表（量程100 μA，内阻约为 2kΩ）；
B．电流表（量程10mA，内阻约为10Ω）；
C．电压表（量程5V，内阻约为100kΩ）；
D．带有可滑动触头P的均匀电阻丝AB（电阻约为3Ω）；
E．定值电阻（阻值为2Ω，允许最大电流2A）
F．定值电阻（阻值为10Ω，允许最大电流1.5A）
G．直流电源（6V，内阻不计，允许最大电流1.5A）；
H．单刀单掷开关一个，单刀双掷开关一个，导线若干．
①图中的电流表选用A，定值电阻R0选用E．（填器材前的序号）
②请根据图3，用笔画线代替导线将图4中的实验器材连接成实验电路．
③他按图正确连接，接通S0，将开关S1接入a，调节触头P，使电流表示数为零，然后，S1接b，读出电压表的示数为2.98V，则钮扣电池的电动势E=2.98 V．
④从系统误差的角度分析，你认为这位同学测量的结果会偏小．（填“准确”，“偏小”，“偏大”）
分析 （1）由电表量程确定最小分度，再根据指针的位置确定读数；
（2）该实验中，滑动变阻器采用了分压接法，因此要选择定值电阻R0较小的，便于研究；
调节触头P，使电流表示数为零，即表示钮扣电池的电动势等于与其并联的滑动变阻器阻值两端的电压．
实验原理是等效替代法测钮扣电池的电动势，电压表的示数等于钮扣电池的电动势
解答 解：（1）多用电表读数时量程为10V，则最小分度为0.2V，故指针的读数为：2.5V；
（2）①接通S0，将开关S1接入a，调节触头P，使电流表示数为零，即表示钮扣电池的电动势等于与其并联的滑动变阻器阻值两端的电压．
为了更好的使得钮扣电池的电动势等于与其并联的滑动变阻器阻值两端的电压，所以电流表选用较小量程的，即选：A．
为了研究方便，定值电阻R0选用较小阻值的，即选：E．
②接通S0，将开关S1接入a，调节触头P，使电流表示数为零，即表示钮扣电池的电动势等于与其并联的滑动变阻器阻值两端的电压．
然后，S1接b，读出电压表的示数为2.98V，则钮扣电池的电动势等于电压表的示数，即EX=2.98V，
③调节触头P，使电流表示数为零，即表示钮扣电池的电动势等于与其并联的滑动变阻器阻值两端的电压．
然后，S1接b，由于电压表有内阻，所以电压表与其并联的滑动变阻器并联阻值之和小于并联的滑动变阻器阻值，根据闭合电路欧姆定律得并联的滑动变阻器两端电压减小，所以测量的结果会偏小．
故答案为：（1）2.5；
（2）①A，E
②2.98
③偏小
点评 本题考查了等效替代法测钮扣电池的电动势，知道电流表示数为零，即表示钮扣电池的电动势等于与其并联的滑动变阻器阻值两端的电压，明确会测量过程中的误差．
练习册系列答案
相关题目
17．
如图，空间中在边界MN的右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场，S是磁场中的一粒子源．某一时刻，从s平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有多数粒子从边界MN射出磁场．已知从边界MN射出的粒子在磁场中运动的最短时间为$\frac{T}{6}$（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界MN射出的粒子在磁场中运动的最长时间为（ ）
如图，空间中在边界MN的右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场，S是磁场中的一粒子源．某一时刻，从s平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有多数粒子从边界MN射出磁场．已知从边界MN射出的粒子在磁场中运动的最短时间为$\frac{T}{6}$（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界MN射出的粒子在磁场中运动的最长时间为（ ）| A． | $\frac{T}{2}$ | B． | $\frac{2T}{3}$ | C． | $\frac{3T}{4}$ | D． | $\frac{5T}{6}$ |
18．在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法，如：理想实验法、控制变量法、极限思维法、建立理想模型法、假设法、类比法、微元法等．以下关于所用研究方法的叙述中不正确的是（ ）
| A． | 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是假设法 | |
| B． | 根据速度定义式v=$\frac{△x}{△t}$，当△t→0时，$\frac{△x}{△t}$就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法 | |
| C． | 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变，研究加速度与力的关系，再保持力不变，研究加速度与质量的关系，该实验运用了控制变量法 | |
| D． | 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法 |
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图所示，则
2．简易的手机充电器可等效简化为如图1所示的模型，由理想变压器和二极管组成．在变压器输入端AB间接入如图2所示的正弦交流电，通过理想变压器和二极管D给手机充电，若D为理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大；手机等效阻值R=4KΩ，变压器原线圈匝数n1=2100匝，副线圈匝数n2=50匝．关于手机充电电压的有效值U和充电功率P，下列说法正确的是（ ）
| A． | U约为3.7V，P约为3.4mW | B． | U约为3.7V，P约为6.8mW | ||
| C． | U约为3.7$\sqrt{2}$V，P约为6.8mW | D． | U约为7.3V，P约为13.4mW |
12．
质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（ ）
质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（ ）| A． | -mgh，减少mg（H+h） | B． | mgh，增加mg（H+h） | C． | -mgh，增加mg（H-h） | D． | mgh，减少mg（H-h） |
19．${\;}_{92}^{238}$U放出一个粒子衰变成${\;}_{90}^{234}$Th后，${\;}_{90}^{234}$Th又放出一个粒子变成${\;}_{91}^{234}$Pa，此Pa核处于激发态，再辐射一个粒子而处于能量较低状态，在这些过程中，前两次衰变放出的粒子和最后辐射的粒子依次是（ ）
| A． | α粒子、γ光子、电子 | B． | α粒子、β粒子、γ光子 | ||
| C． | β粒子、γ光子、中子 | D． | γ光子、电子、α粒子 |
16．如图所示，在地面上发射一个飞行器，进入近地圆轨道Ⅰ并绕地球运行，其发射速度v应满足（ ）
| A． | v＜7.9km/s | B． | v=7.9km/s | C． | v=11.2km/s | D． | v＞11.2km/s |
用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门．调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t0；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t1、t2…，计算出t02、t12…．