题目内容

（10分）为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率，设计了如图1所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，是阻值为的保护电阻，滑动片P与电阻丝接触始终良好。
①实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图2所示，其示数为=        mm．
②实验时闭合开关，调节P的位置，记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据，如下表：

Ⅰ.请根据表中数据在图3上描点连线作关系图线，根据该图像，可得电源的电动势=       V；内阻=          Ω。

Ⅱ.根据表中数据作出的—x关系图像如图4所示，利用该图像，可求得电阻丝的电阻率为      （保留两位有效数字）。
Ⅲ.图4中关系图线纵截距的物理意义是                               。
① 0.400() (2分)
②Ⅰ、如下图所示（2分）； 3.00（）（1分）；1.00(或1、1.0)（1分）

Ⅱ、或 （2分） ； Ⅲ 、 电流表的内阻（为2.00） （2分）

试题分析：①由图示螺旋测微器可知，固定刻度是0mm，可动刻度是40.0×0.01mm=0.400mm，金属丝直径d=0mm+0.4000mm=0.400mm.
②Ⅰ、如上图进行描点并得到图线；图线与纵坐标的交点就是电源的电动势，从图上可得：;在图象中找出两个清晰的点，读出对应的数据，然后根据公式：.
Ⅱ、由欧姆定律可知：，，则，由图象可求得斜率，而，则。
Ⅲ 、由函数关系，结合图象可得：x=0时对应的数值2.0即电流表的内阻.
练习册系列答案
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小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表、电流表、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上。
（1）他们应选用甲图中所示的     电路进行实验；

（2）如乙图所示实物电路部分导线已画出，试将实物图补充完整；
（3）开关闭合之前，乙图中滑动变阻器的滑片应该置于     端（选填“A”、“B”或“AB中间”）；
（4）某同学通过实验得到如下数据，请在以下坐标中描出这个小灯泡的I-U图线；
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U（V）
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I（A）
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
灯泡发光情况
不亮         微亮          逐渐变亮       正常发光

（5）根据I-U图线分析可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是       。
在“测定电源的电动势和内阻”的实验中：
（1）在图示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(填“左”或“右”)．

（2）下图是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.
(13分)某实验小组用电流表A、电阻箱及开关S按如图所示电路测电池的电动势和内阻．实验时，改变的值，记录下电流表A的示数，得到多组、的数据，然后通过作出有关物理量的线性图象，求得电池电动势和内阻．

①若将电流表A视为理想表，请写出线性图象对应的函数关系式=____ .利用所测得数据作出图象如图所示，若图中a、b、c均为已知量，则电池的电动势=________，内阻=_________．
②实际上电流表A有一定内阻值，从系统误差角度考虑，测得的电池的电动势、内阻与电池的电动势真实值、内阻真实值的关系是：             ，        （填“”、“”或“”）．
如图是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量      ；当S旋到位置     时，可用来测量电流，其中S旋到位置      时量程较大。
（5分）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，请帮助该同学完成以下问题：
（1）在图 (a)方框中画出相应的实验电路图；（3分）

（2）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图(b)所示的U－I图像，则该同学测得干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.（2分）
（10分）实验桌上有下列实验仪器：
A．待测电源（电动势约3V，内阻约7Ω）；
B．直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A档的内阻约0.5Ω，3A档的内阻约0.1Ω；）
C．直流电压表（量程0～3～15V，3V档内阻约5kΩ，15V档内阻约25kΩ）；
D．滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）；
E．滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.2A）；
F．开关、导线若干；

请你解答下列问题：
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精度且便于调节，应选择的滑动变阻器是            （填代号）。
②某同学根据测得的数据，作出U—I图象如图乙中图线a所示，由此可知电源的电动势
E =         V，内阻r =           Ω；
③若乙图中的图线b是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为           W。
④请将图甲中实物连接成实验电路图；
某同学利用如图1所示电路来测量电阻Rx的阻值。将电阻箱接入a、b之间，闭合电键。适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R，读出相应电压表的示数U，得到如图2所示的U－R图像。
        
（1）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用U－R图像可得Rx=_______Ω。
（2）若电路中使用的电源为一组新的干电池组成的电池组，其内阻可忽略不计，根据U－R图像可得该电池组的电动势为_______V；滑动变阻器R′此时的阻值为R′=_______Ω。
（3）电池使用较长时间后，电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和U－R图像测定某一电阻，则测定结果将_______(选填“偏大”、“偏小”)。为了消除这一因素造成的影响，现找来一只阻值为10Ω的定值电阻换接在a、b之间，则应________（选填“增大”或“减小”）滑动变阻器R′的阻值，并使电压表的示数为________V。经过这样调节之后，只要保持滑动变阻器R′阻值不再变化，仍可利用本实验装置，用待测电阻Rx替换定值电阻，利用U－R图像实现对待测电阻Rx的准确测定。
（12分）物理实验小组要测量额定电压为2.5V的小灯泡在额定电压下实际功率和电阻值，备有下列器材：
待测小灯泡：额定电压2.5V，额定电流约为0.3A;
电压表：0－3－15V，0－3V内电阻3kΩ，0-15V内电阻15kΩ;
电流表：0－0.6－3A，0－0.6A内电阻0.13Ω，0－3A内电阻0.025Ω;
电池组：电动势约3V，内电阻不详;
滑动变阻器：40Ω，1A;
电键，导线若干。

（1）请在虚线框中画出合理的实验电路图．

（2）根据本实验的需要，电压表应当选用________________量程，电流表应当选用____________________量程。
（3）根据电路图，用笔画线代替导线，将图中的器件连接成完整实验电路。
（4）当电压表示数为2.50V时，电流表示数如图所示，则这个小灯泡在额定电压下的实际功率为_________________W，灯丝电阻为_______________Ω。

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