题目内容

某研究性学习小组欲测定一节新干电池的电动势和内阻。已选用的器材有：
干电池 （电动势为1.5V，内阻很小）；
电流表 （量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω）；
电压表（量程0～3 V，内阻约6kΩ）；
电键一个、导线若干。
①新电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。实验中所用的定值电阻应选下列的        ，滑动变阻器应选下列的_______（填字母代号）。
A．定值电阻 （阻值1Ω）；
B．定值电阻 （阻值10Ω）；
C．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）；
D．滑动变阻器（阻值范围0～1k Ω、额定电流1A）。
②先用多用电表的直流电压2.5V档测电动势，将插在标有“+”插孔中的红表笔接电池的     （填“正极”或“负极”），黑表笔接在另一极上。
③根据选好的实验器材，按正确的器材连接好实验电路如图所示甲，之后接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，根据这些数据画出U－I图线如图乙。根据图线得到电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。
（A    C    每空2分 （正极      2分  （1.5    0.4   每空2分

试题分析：（由于电池内阻很小，为使电流表、电压表取值范围较大，所以保护电阻不宜太大，故选A；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～1kΩ会出现开始几乎不变最后突然变化的现象，所以选择C；（多用电表的电流应从红色的表笔流入，从黑色的表笔流出，故标有“+”插孔中的红表笔接电池的正极；（根据闭合电路欧姆定律，整理得：，所以图像与纵轴的截距表示电动势E=1.5V，斜率等于R0+r=1.4Ω，故电源内阻r=0.4Ω.
练习册系列答案
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张明同学在一次测电源运动势与内阻的实验中，用实验室仅有的实验器材，电流表一个、电阻箱一个、开关一个和导线若干，设计了如图所示的电路进行实验，测得的数据如下表所示。

实验次数
1
2
3
4
5
R（Ω）
4.0
10.0
16.0
22.0
28.0
I（A）
1.00
0.50
0.34
0.25
0.20
利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图像；

由图像可知，该电池的电动势E=        V，该电池的内阻r =          Ω；（结果保留两位有效数字）。
利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测     E真，
r测     r真（选填“>”、“<”或“=”）。
（9分）有一电压表，其量程为3V，内阻约为3000Ω,要准确测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：
电源：电动势约15V，内阻不计；            电压表：量程2V，内阻r2="2000Ω" ；
定值电阻：阻值20Ω；                     定值电阻：阻值3Ω；
滑动变阻器：最大阻值10Ω，额定电流1A ；  电键一个，导线若干。
设计的一个测量电压表的内阻的实验电路图如图所示

①实验中定值电阻应选用            （或）;
②说明实验所要测量的物理量：                          和                           ；
③写出电压表内阻的计算的表达式=                .
（10分）为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路。闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U—I直线。请回答下列问题：

(1)根据图乙中的M、N两条直线可知(　　)
A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
(2)图象中两直线交点处电路中的工作状态是(　　)
A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端
B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W
D．电源的效率达到最大值
(3)根据图乙可以求得定值电阻R0＝______ Ω，电源电动势E＝_______ V，内电阻r＝______ Ω．
用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择＿＿＿＿倍率的电阻档(填：“×10”或“×1k”)，并重新＿＿＿＿再进行测量，多用表的示数如图(a)所示，测量结果为＿＿＿＿Ω。
（９分）某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中，制成了一个苹果电池，现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻．设计好合适的电路后，调节滑动变阻器，改变电源两端的电压Ｕ和流过电源的电流Ｉ，记录多组Ｕ、Ｉ的数据，填入事先设置的表格中，然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度，重复上述步骤进行实验．按照插入深度逐渐增加的顺序，利用相应的实验数据，在Ｕ－Ｉ坐标系中绘制图象，如图乙中的ａ、ｂ、ｃ所示．

（１）实验器材有：电流表（量程１.５ｍＡ，内阻不计）；电压表（量程１.５Ｖ，内阻约１ｋΩ）；滑动变阻器Ｒ１（阻值０～２００Ω）；滑动变阻器Ｒ２（阻值０～５ｋΩ），该电路中应选用滑动变阻器             __________（选填“Ｒ１”或“Ｒ２”）．
（２）某同学根据正确设计的电路将图甲中实物图连接出一部分，请将剩余部分连接起来．
（３）在该实验中，随电极插入的深度增大，电源电动势           ，电源内阻        （均选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（４）图线ｂ对应的电路中，当外电路总电阻Ｒ＝２ｋΩ时，该电源的输出功率Ｐ＝        Ｗ（计算结果保留一位有效数字）．
实验室内有一毫伏电压表（符号，量程为150mV，内阻约145Ω）。现要测量其内阻，实验室提供如下器材：
电动势为1.5V的干电池；
电阻箱R（0～99.9Ω）；
滑动变阻器R1（0～50Ω）；
标准电流表（符号，量程15mA，内阻约500Ω）；
开关s以及导线若干．
（1）请设计一个尽可能精确地测出毫伏表内阻RmV的测量电路，并画在虚线框中．

（2）直接读出的物理量是_______________．（用文字和字母表示）
（3）用这些物理量表示的毫伏表内阻表达式RmV=____________（用英文字母表示）。
（8分）为了精确测量某一玩具电动机中导线圈的电阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，可供选择的实验仪器如下：
电流表A1（0～3A、约5）；       滑动变阻器R1（0～1k，额定电流0.5A）；
电流表A2（0～100mA、约10）；  滑动变阻器R2（0～50，额定电流2A）；
多用电表； 定值电阻R0＝20；   电源（3V、约1）及开关等，导线若干；

（1）请按图甲将图乙实物图连接完整；
（2）应选择的电流表是        ，滑动变阻器是      ；（填写符号）
（3）测量过程中应保证电动机      ；（填“转动”或“不转动”）
（4）为防止烧坏电动机，实验中要分次读取数据，由实验测得的数据已在图丙的U－I图中标出，请你完成图线，并由图线求出玩具电动机中导线圈的电阻R＝       。（保留两位有效数字）
某实验小组要描绘一只规格为“2.5V，0.5A” 小灯泡的伏安特性曲线，除了提供导线和开关外，还有以下一些器材：
A．电源E(电动势为3.0 V，内阻不计)
B．电压表V(量程为0～3.0 V，内阻约为2 kΩ)
C．电流表A(量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω)
D．滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流1 A)

(1)为完成本实验，请用笔画线当导线，将实物图连成完整的电路，要求实验误差尽可能的小．(图中有几根导线已经接好)
(2)下表中的数据是该小组在实验中测得的，请根据表格中的数据在方格纸上作出电珠的伏安特性曲线．根据I－U图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度T变化的关系是            ．
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
I/A
0.00
0.17
0.30
0.39
0.45
0.49

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