题目内容
为了测定一节干电池的电动势和内电阻,现准备了下列器材:
①待测干电池E(电动势约1.5 V,内阻约为1.0 Ω)
②电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻为10 Ω)
③电流表A(量程0~0.60 A,内阻约为0.10 Ω)
④滑动变阻器R1(0~20 Ω,2 A)
⑤滑动变阻器R2(0~1000 Ω,1 A)
⑥定值电阻R3=990 Ω
⑦开关和导线若干
(1)为了能尽量准确地进行测量,也为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是____(填仪器字母代号);
(2)请在图甲所示的方框中画出实验电路原理图,并注明器材的字母代号;
(3)图乙所示为某同学根据正确的电路图做出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可求出被测干电池的电动势E=________V(保留三位有效数字),内电阻r=________Ω。(保留2位有效数字)
(1)
(2)实验电路原理图如下图
(3)1.45±0.01V, 0.90±0.01。
【解析】
试题分析:(1)本实验要求尽量准确地进行测量,滑动变阻器阻值太大,使用时不好控制,所以应选择;
(2)用和电流表G串联改装成一块电压表,并联在电源两端,然后与电流表A和滑动变阻器串联,实验电路原理图如下图
(3)由图像和闭合电路欧姆定律可知,电源的路端电压,图线与纵轴的交点对应的路端电压为电源的电动势,即,电源的内阻
考点:测电源的电动势和内阻
点评:本题虽然没有给出U-I图线,但是把图线中的和相乘就是电源的路端电压。
(19分)(1)为了测定一节干电池的电动势和内电阻,某实验小组按图甲所示的电路连好实验电路图,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值,出现上述情况的原因是_________________;改进的办法是_________________________;改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出图像如图乙所示,由图像可知,这个电池的电动势E = ____________V,内电阻r = ____________.
(2)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是 和 .
测量记录表:
代表符号 |
L0 |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
L6 |
L7 |
刻度数值/cm |
1.70 |
3.40 |
5.10 |
6.85 |
8.60 |
10.3 |
12.1 |
13.95 |
②为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:cm,cm,cm
请你给出第四个差值:d4 = = cm.
③根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L.△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为:△L= ,代入数据解得△L= cm.
④计算弹簧的劲度系数k= N/m.(g取9.8 m/s2,此空保留两位有效数字)