题目内容
在测定一节电池的电动势E和内阻的实验中,(1)下图中给出的四种可供选用的测量电路中,为了实验的可行性及提高实验精度,应选用的电路是 .
(2)一位学生在实验中记录的6组数据如下.试根据这些数据画出U─I图线,并从图线上求出电池的电动势E= V,内电阻r= Ω.
I(A) | U(V) |
0.12 | 1.37 |
0.20 | 1.32 |
0.31 | 1.24 |
0.32 | 1.18 |
0.50 | 1.10 |
0.57 | 1.05 |
(2)根据已知的数据,画出U-I图象,根据图象所表示的物理意义可以求得电源的电动势和内电阻的大小.
(3)根据实验的电路图来分析电压表和电流表的数据的关系,可以得到测量值与真实值之间的关系.
解答:解:(1)由于电池的内电阻很小,采用的电流的内接法可以减小测量内电阻的误差,
所以在本实验中采用的实验电路图是C.
(2)根据已知的数据,画出U-I图象如图所示,
在U-I图象中,图象与纵坐标的截距代表是的电动势的大小,
所以电池的电动势的大小为E=1.45V(1.44V-1.46V)
图象的斜率的大小代表是内电阻的大小,
所以r==0.69Ω(0.67Ω-0.71Ω)
(3)由于采用的是电流表的内接法,电流表的测量的电流不是总电流的大小,少了电压表的电流,
所以测量的电流偏小,根据闭合电路欧姆定律可得E=U+Ir,由于I偏小,得到的内电压偏小,所以最终得到的电动势比真实值偏小.
故答案为:(1)C
(2)1.45V(1.44V-1.46V); 0.69Ω(0.67Ω-0.71Ω)
(3)小于
点评:本题考查图象法在测量电动势和内电阻实验中的应用,解题时要明确图象截距的含义;同时要注意纵坐标的起点是否为零,若为零,则与纵坐标的交点为短路电流.
利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材为:
(A)干电池两节,每节电池的电动势约为1.5V,内阻未知
(B)直流电压表V1、V2,内阻很大
(C)直流电流表A,内阻可忽略不计
(D)定值电阻R0,阻值未知,但不小于5
(E)滑动变阻器
(F)导线和开关
⑴甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:
U/V | 2.62 | 2.48 | 2.34 | 2.20 | 2.06 | 1.92 |
I/A | 0.08 | 0.12 | 0.19 | 0.20 | 0.24 | 0.28 |
试利用表格中的数据作出U-I图象,由图象可知,该同学测得两节干电池总的电动
势值为_________V,总内阻为__________。由计算得到的数据可以判断能够正常读数的电压表应为表__________(选填“V1”或“V2”)
⑵乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记下两个电压表的示数,该同学利用记录的数据,以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图象,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为k,纵坐标的截距大小为b,则两节干电池总的电动势大小为______,两节干电池的总内阻________(选填“可以”或“不可以”)求出。
利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材为:
(A)干电池两节,每节电池的电动势约为1.5V,内阻未知
(B)直流电压表V1、V2,内阻很大
(C)直流电流表A,内阻可忽略不计
(D)定值电阻R0,阻值未知,但不小于5
(E)滑动变阻器
(F)导线和开关
⑴甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:
U/V |
2.62 |
2.48 |
2.34 |
2.20 |
2.06 |
1.92 |
I/A |
0.08 |
0.12 |
0.19 |
0.20 |
0.24 |
0.28 |
试利用表格中的数据作出U-I图象,由图象可知,该同学测得两节干电池总的电动
势值为_________V,总内阻为__________。由计算得到的数据可以判断能够正常读数的电压表应为表__________(选填“V1”或“V2”)
⑵乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记下两个电压表的示数,该同学利用记录的数据,以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图象,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为k,纵坐标的截距大小为b,则两节干电池总的电动势大小为______,两节干电池的总内阻________(选填“可以”或“不可以”)求出。
电阻R/Ω | 电流I/mA | 电流倒数mA-1 |
100 | 2.50 | 400 |
200 | 2.00 | 500 |
300 | 1.66 | 602 |
400 | 1.42 | 704 |
(2)按照(1)中选定的方案,请你帮该同学在下面的坐标纸中作出相应的图象.根据图象可以求该电流的电动热为______V,内阻为______Ω.
(3)完成实验后,该同学分析得出灯泡不亮的原因是______.
某同学将铜片锌片插入土豆中制成一个“土豆电池”。当伏特表测量其两极时读
数为0.96V,但将四个这样的“土豆电池”串联起来给“3V,0.5A”的小灯泡供电时,
灯泡并不发光,检查灯泡和线路均没有故障,为寻找原因,该同学进一步设计了一个如
图甲所示的电路来测定一节该“土豆电池”的电动势和内阻,电路中所用电流计的阻值
为50Ω,实验中他多次改变电阻箱的阻值,分别记录下各次电阻的阻值及相应的电流计
示数,算出电流的倒数,并将数据填在如下的表格中。
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(1)在利用图像法处理数据时,该同学选择了作“”图像而不是作“I-R”图像,你认为他这样做的理由是 。
(2)按照(1)中选定的方案,请你帮该同学在下面的坐标纸中作出相应的图像。
根据图像可以求该电流的电动热为 V,内阻为 Ω。
(3)完成实验后,该同学分析得出灯泡不亮的原因是 。