题目内容

【题目】测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图(a)所示,已知干电池允许的最大供电电流为0.5A

1)现有三种滑动变阻器,(A1000Ω 0.1A;(B20Ω 1.0A;(C10Ω 2.0A,实验时应选用________

2)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“a”或“b”)端.

3)为了防止损坏电流传感器,实验中滑动变阻器的滑片P不允许置于________(选填“a”或“b”)端.

4)根据实验得出的图线如图(b)所示,求得干电池的电动势和内电阻分别为________V________Ω

【答案】C a b 1.36V

【解析】

1[1]应选择(C10Ω 2.0A.理由:(A)的最大电流太小,不能用.由于电池参数(1.5V 0.5A)可知外电阻最小约为,故应选(C).(B)的电阻较大,电流可能会较小而不容易测量.

2[2]滑动变阻器的滑片P应置于a端,此时有电阻的最大值.

3[3]滑片P不允许置于b端,由于本实验中没有保护电阻,滑片P置于b端时有可能会损坏电流传感器.

4[4][5]延长图线,与U轴交点坐标即为电动势,求得

而图线的斜率即为内电阻,求得

注意:U轴上的刻度并不是从零开始的.

练习册系列答案
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【题目】如图所示为一交流发电机的原理示意图,装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场,发电机的矩形线圈abcd在磁场中,图中abcd分别为矩形线圈的四个顶点,其中的c点被磁铁遮挡而未画出。线圈可绕过bc边和ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴OO匀速转动。为了便于观察,图中发电机的线圈只画出了其中的1匝,用以说明线圈两端的连接情况。线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上;用导体做的两个电刷EF分别压在两个滑环上,线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接。已知矩形线圈ab边和cd边的长度L150cmbc边和ad边的长度L220cm,匝数n100匝,线圈的总电阻r5.0Ω,线圈转动的角速度ω282rad/s,外电路的定值电阻R45Ω,匀强磁场的磁感应强度B0.05T。电流表和电压表均为理想电表,滑环与电刷之间的摩擦及空气阻力均可忽略不计,计算中取π3.141.41

1)求电阻R两端电压的最大值Um

2)求电压表的示数U

3)线圈转动1圈的过程中电阻R上产生的焦耳热QR(结果保留3位有效数字);

4)线圈转动1圈的过程中线圈上所产生的焦耳热Qr(结果保留3位有效数字);

5)讨论(3)、(4)中的结果与维持该线圈匀速转动1圈,外力所做的功W的关系(结果保留3位有效数字);

6)从线圈经过图示位置开始计时,写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式;

7)从线圈经过图示位置开始计时,写出ab边所受安培力大小随时间变化的函数关系式;

8)从线圈经过图示位置开始计时,求线圈运动的1/4周期内,电流的平均值I(结果保留2位有效数字);

9)从线圈经过图示位置开始计时,求线圈转过90°的过程中通过线圈导线某截面的电荷量q(结果保留1位有效数字)。

【题目】现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r(已知E约为1.5Vr约为)。

1)第一组采用图所示电路。

①为了完成该实验,选择实验器材时,在电路的ab两点间可接入的器件是_______

A.一个定值电阻 B.电阻箱 C.滑动变阻器

②为了调节方便且测量精度更高,电流表和电压表应选____(选填选项前的字母)。

A.电流表(0~0.6A),电压表(0~3V B.电流表(0~0.6A),电压表(0~15V

C.电流表(0~3A),电压表(0~3V D.电流表(0~3A),电压表(0~15V

③经过多次测量,他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U,并在图中画出了U-I图像。由图像可以得出,此干电池的电动势的测量值E=_______V(保留三位有效数字),内阻的测量值r=_______Ω(保留两位有效数字)。

2)第二组在没有电压表的情况下,设计了如图所示的电路,完成了对同一电池的测量。

①改变电阻箱接入电路中的电阻值,记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R,通过研究图像的信息,他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近,但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次,结果依然如此。关于第二组测量内阻产生的偏差及其原因,下列分析中正确的是_______(选填选项前的字母)。

A.第二组内阻的测量结果小于第一组的测量结果

B.第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果

C.造成这个偏差的原因是实际电流表内阻不能近似为零

D.造成这个偏差的原因是实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘,使读数有时候偏大,有时候偏小

②第二组对实验进行深入的理论研究,在是否可忽略电流表内阻这两种情况下,绘制两类图像。第一类图像以电流表读数I为横坐标,将电流表和电阻箱读数的乘积IR记为U作为纵坐标。第二类图像以电阻箱读数R为横坐标,电流表读数的倒数为纵坐标。图中实线代表电流表内阻可忽略的情况,虚线代表电流表内阻不可忽略的情况,这四幅图中,能正确反映相关物理量之间关系的是_______(选填选项前的字母)。

A. B. C. D.

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