题目内容

在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：
A．干电池一节
B．电流表（量程0.6A）
C．电压表（量程3V）
D．开关S和若干导线
E．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，允许最大电流2A）
F．滑动变阻器R2（最大阻值50Ω，允许最大电流1.5A）
G．滑动变阻器R3（最大阻值1000Ω，允许最大电流0.1A）
（1）实验中，滑动变阻器应选
R1
R1
（填写代号）．
（2）图甲已画出待测电源、开关等部分电路，请你把该实验电路原理图补充完整．

（3）某同学利用实验测得的数据，作出了U-I图象（如图乙所示），根据图象可求得待测电池的电动势为E=
1.5
1.5
V，内电阻为r=
0.5
0.5
Ω．（结果保留二位有效数字）
分析：在选择电压表和电流表时要求在不超过量程的前提下偏转角度尽量大些，在满量程的
2
3
左右偏转最好．从减小误差和可操作性角度确定滑动变阻器．
根据数学知识可知，图象与纵坐标的截距代表的就是电源的电动势，直线的斜率代表电源的内阻．
解答：解：（1）电源的电动势为1.5V，选择最大阻值10Ω的滑动变阻器时，最小的电流为0.15A，所以变阻器R1即可满足实验的要求，所以选择R1即可．
（2）用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻时，采用的电路是用电压表测量路端电压，电流表测量电阻的电流，
电路如图所示．

（3）在U-I图象中，纵坐标的截距代表的是电动势的大小，直线的斜率代表的是电源的内电阻的大小，
所以根据图象可得电动势的大小为1.5V，
斜率即内电阻的大小为r=
1.5-1
1
Ω=0.5Ω，
故答案为：（1）R1，（2）如图所示，（3）1.5，0.5．
点评：正确选择仪器是电学实验的经常考查的考点；在测量电源电动势和内阻时，要注意根据画出的U-I图象结合数学知识分析出电动势及内阻．
练习册系列答案
相关题目
某同学在做“用电流表和电压表测电源的电动势和内阻”的实验中，串联了一只R0=1.5Ω的保护电阻，实验电路如图（a）所示．则

（1）用完好的导线连好电路后，该同学闭合电键S，发现电流表示数为零，电压表示数不为零，检查各接线柱均未接错，且接触良好．他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为零，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可以推断故障原因是
R断路
R断路
．
（2）排除障后，该同学顺利完成实验，测得下列数据并且根据数据在坐标系中描出了对应的点，如图（b）所示，请画出U-I图象；
I/A 0.10 0.17 0.23 0.30 0.40
U/V 1.20 1.00 0.80 0.60 0.55
（3）由U-I图象求出实验中电池的电动势E=
1.50
1.50
V，内阻r=
1.3
1.3
Ω．
（4）本次实验产生系统误差的原因是：
因为电压表内阻有分流作用
因为电压表内阻有分流作用
．
在做“用电流表和电压表测电池的电动势E（约3V）和内电阻r”的实验时，部分器材参数如下：电压表（量程3V），电流表（量程0.6A），定值电阻R0（阻值为3Ω），滑动变阻器R（阻值约30Ω）．
（1）小红按如图1所示的电路图连接实物电路，在电路连接正确的情况下，当她闭合开关时发现电压表有示数，电流表没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件断路，因此她拿来多用电表检查故障．她的操作如下：
a．断开电源开关S；
b．将多用表选择开关置于×1Ω档，调零后，红黑表笔分别接R两端，读数为30Ω
c．将多用表选择开关置于×100Ω档，调零后，将红黑表笔分别接电压表两端，发现指针读数如图3所示，则所测阻值为
2.2×103
2.2×103
Ω，然后又将两表笔接电流表两端，发现指针位置几乎不变．由以上操作可判断发生断路故障的元件是
电流表
电流表
  （填元件名称）
（2）她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是（说出一条理由即可）
增大电源等效内阻，使调节时两电表示数变化明显或保护电源．
增大电源等效内阻，使调节时两电表示数变化明显或保护电源．
．
（3）请根据电路图把实物图没完成的连线连接好．
（4）在更换规格相同的元件后，她改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示，请在图4中继续完成图象；并根据图象可得该电池的电动势E=
3.00
3.00
 V，电池内阻r=
0.60
0.60
Ω（小数点后保留两位数字）．
（5）用此电路测量电池的电动势和内电阻，产生误差的原因是
电压表的分流作用
电压表的分流作用
；测出的电动势E与真实值相比偏（选填“大”或“小”）
小
小
；
（1）在《用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻》实验中，某同学根据测得的数据作出了如图所示的I-U图线，由图线可以得到电源电动势E=
1.5
1.5
V，内电阻r=
2.14
2.14
Ω．
（2）在欧姆表测电阻的实验中，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度太大（指针过于靠右），则可以断定：这个电阻阻值
较小
较小
（填“较小”或“较大”），为了把电阻测得更准确一些，应换用
“×1档”
“×1档”
（填“×1挡”或“×100挡”），调零后重新测量．
（3）某同学在做“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中得到如下一组U和I的数据：
  编号 1 2 3 4 5 6 7 8
U（伏） 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.20 2.60 3.00
I（安） 0 0.050 0.100 0.150 0.180 0.190 0.200 0.205
灯泡发光情况 不亮　　　　　　　微亮　　　　逐渐变亮　　　　　　正常发光
①从上表数据中可以看出，当小灯泡的功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是
先不变再增大
先不变再增大
．
②请在实物图中用铅笔补全其中的连线（电压表、电流表左接线柱为正，右接线柱为负）

（4）有一待测的电阻R，其阻值约在40～50Ω之间，实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有：
电压表V（量程O～10V，内电阻约20kΩ）；
电流表A（量程O～300mA，内电阻约4Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω，额定电流为1A）
直流电源E（电动势为9V，内电阻约为0.5Ω）；
开关；此外还有若干根供连线用的导线．
实验要求电表读数从零开始变化，并多次测出几组电流、电压值，以便画出电流一电压的关系图线．为了实验能正常进行，减少测量误差，还要求滑动变阻器便于调节．请在方框内画出实验电路．
（1）在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时：
①某同学连接的实物图如图1所示．但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只可能是某根连接导线断了．那么，请你分析一下，可能发生断路故障的导线是
2、5、6
2、5、6
（写出所有可能断的导线的编号）．
②某同学在实验时对该电路作了改进，其方法是：加接了一个定值电阻R0，如图2所示．他加接此电阻的作用是
防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏
防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏
．
（2）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间．

为了测定两张纸之间的动摩擦因数，某同学利用光电计时器设计了一个实验：如右图所示，在小铁块A和木板B上贴上待测的纸，木板B水平固定，铅锤通过细线和小铁块相连．1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．释放铅锤，让小铁块在木板上加速运动，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和0.5×10-2s．用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示．

①读出小铁块的宽度d=
2.015
2.015
cm．
②铁块通过光电门l的速度v1=
1.01
1.01
m/s，铁块通过光电门2的速度v2=
4.03
4.03
 m/s．（计算结果保留3位有效数字）
③已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了测量v1、v2和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量有（用文字说明并用字母表示）
铁块的质量m、铅锤的质量M
铁块的质量m、铅锤的质量M
．
④用③中各量求解动摩擦因数的表达式：μ=
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
（用字母表示）．
在做“用电流表和电压表测电池的电动势E（约3V）和内电阻r”的实验时，部分器材参数如下：电压表（量程3V），电流表（量程0.6A），定值电阻R0（阻值为2Ω），滑动变阻器R（阻值约30Ω）．
（1）按如图所示的电路图请把实物图没完成的连线连接好．
（2）改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示，请在图中继续完成图象；并根据图象可得该电池的电动势E=
 
 V，电池内阻r=
 
Ω（小数点后保留两位数字）．
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