题目内容
【题目】(1)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图所示,其中,虚线框内为用灵电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,是标称值为的定值电阻。
①已知灵敏电流计G的满偏电流、内阻,若要改装后的电流表满偏电流为,应并联一只___(保留2位有效数字)的定值电阻。
②某次实验的数据如表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法)计算出电池组的内阻____(保留3位有效数字)
③该小组在前面实验的基础上,为探究电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大,若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是_____(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响
B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.的实际阻值比计算值偏小
D.的实际阻值比标称值偏大
(2)某同学测量一个额定电压为3V,额定电流约为的小灯泡的伏安特性曲线,选用下列实验器材进行实验,电路图如下图所示:
A.电源E:电动势为,内阻不计;
B.电压表V:量程为,内阻约为
C.电流表A:量程为,内阻约为;
D.滑动变阻器器:最大阻值为,数额定电流为;
E.滑动变阻器器:最大阻值为,额定电流为:
F.开关S,导线若干;
若滑动变阻器a端与滑片P之间的电阻为,滑动变阻器的最大阻值为,若在该实验中分别接入滑动变阻器R1,R2调整小灯泡两端的电压U,则在额定电压范围内,U随变化的图像可能正确的是__________.
【答案】 1.0 1.66 CD B
【解析】(1)①根据电流表的改装原理,.
②借鉴“研究匀变速直线运行”实验中计算加速度的方法(逐差法),采用1与5;2与6;3与7;4与8;两两组合,由E=U+I(R0+r)得,△U=△I(R0+r),故,采用1与5时,;采用2与6时,;采用3与7时,;采用4与8时,;则,代入数据解得:.
③A、如果考虑电压表的内阻,则虚线部分相当于电源,测得的电阻相当于电源E的内阻与R0串联后再与电压内阻并联的阻值,即测得的电阻值偏小,故A错误;B、滑动变阻器的阻值不会影响r的测量结果,故B错误;C、电表改装时,R1的实际阻值比计算值偏小,可导致通过表头的电流偏小,电流表读数偏小,故内阻测量值总量偏大,故C正确;D、结合电路图,由闭合电路欧姆定律E=U+I(R0+r)知,R0的实际阻值比称标值偏大,可导致内阻测量值总量偏大,故D正确.故选CD.
(2)设变阻器的全电阻为R,变阻器左端电阻为R1,根据欧姆定律可求出变阻器的输出电压应为,设变阻器两接线柱距离为L,则单位长度的电阻为,所以:,由于R并<Rx,且R1 越小时R并 越接近R1,所即变阻器的输出电压,考虑电阻丝是圆形不是直线,所以U-x图象一定不能是线性关系,排除C、D选项,再根据上面分析可知,当变阻器的全电阻越小时线性越好,变阻器的输出电压越大,所以可能符合实际的图象应是B,故选B。