题目内容

用安培表和伏特表测定电池的电动势和内电阻
（1）如图所示为甲、乙两个供实验用的电路图，实验时应选用图
乙
乙
．
（2）根据实验测得的一系列数据，在U-I图上画了如图丙所示的图线，图线在纵轴和横轴的截距分别为U0和I0，由此可知，此电池的电动势E=
U0
U0
，内电阻r=
U0
I0
U0
I0
．
分析：知道测定电池电动势和内阻实验误差的来源，根据实际情况选择电路图．
根据U-I图象的物理意义求解．
解答：解：（1）由于一般干电池内阻较小，更接近电流表内阻，故选乙图．
（2）根据U-I图象的物理意义知道：该图象纵坐标的截距为电动势大小，图象斜率的绝对值为内阻大小．
根据该图线得到电源电动势的大小是U0；
内阻r=
△U
△I
=
U0
I0

故答案为：（1）乙   （2）U0，
U0
I0
点评：对于实验问题，我们首先要清楚实验原理，运用物理规律解释和解决问题．对应某一个实验，需要知道这个实验需要测量哪些物理量，物理数据怎么分析等等．
把数学图象和物理规律结合起来解决问题，对应图象的斜率、截距包含的物理意义我们要清楚．
练习册系列答案
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（1）某同学为研究某电学元件（最大电压不超过2.5V，最大电流不超过0.55A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：
A．电压表（量程是3V，内阻是6kΩ的伏特表）
B．电流表（量程是0.6A，内阻是0.5Ω的安培表）
C．滑动变阻器（阻值范围0～5Ω，额定电流为0.6A）
D．直流电源（电动势E=3V，内阻不计）
E．开关、导线若干．
该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示电学测量仪器上的电流和电压）．
I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00

①请在图1的方框中画出实验电路图，电学元件用Rx表示；
②在图（a）中描出该电学元件的伏安特性曲线；
（2）某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势，该同学利用如图2所示的电路进行实验，图中R0为已知阻值的定值电阻．
①用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系：E真
＞
＞
 E测，r真
＞
＞
 r测（填“＞”、“＜”或“=”）
②改变电阻箱阻值，取得多组数据．
为了便于用图象法求解电动势与内阻，需要建立合适的坐标系，纵坐标表示
1
U
1
U
，横坐标表示
1
R+R0
1
R+R0
．
精英家教网（1）如图（1）所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成．光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m．下面说法正确的是
 
（选填字母代号）．
A．用该装置可以测出滑块的加速度
B．用该装置验证牛顿第二定律，要保证拉力近似等于沙桶的重力，必须满足m＜＜M
C．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m＜＜M
D．用该装置可以验证动能定理
（2）在验证力的平行四边形定则实验中，如图（2）甲、乙所示，某同学分别用弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O，记下甲图中弹簧秤的拉力：F1=2.0N、F2=2.6N；乙图中弹簧秤的拉力：F′=3.6N，力的方向分别用虚线OB、OC和OD表示．请你按图中的比例尺，在丙图中作出F1、F2 的合力与F′的图示
 
．
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（3）①用伏特表、安培表测定电池电动势和内阻实验，采用的是下列
 
电路图．
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②某同学将V，A测得的数值逐一描绘在坐标纸上，再根据这些点分别画出了图线a与b，你认为比较合理的是图线
 
（填a或b）．
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③根据该图线得到电源电动势的大小是
 
V；内阻是
 
Ω（结果保留两位小数）．
（1）①在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零刻线对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1，则单摆摆长是
 
m；某次实验测定40次全振动的时间如图中秒表所示，则单摆周期是
 
s．精英家教网
②某同学用如图2所示的装置测定当地的重力加速度，纸带上的点为计时器的打点，计时器所用的电源为220V，50Hz的交流电，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为
 
 m/s2．当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因
 
．
（2）电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关．如图3所示，是研究它们关系的实验电路．为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）．新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用E表示．
①写出新电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：
 
．
（安培表、伏特表看作理想电表）．
②在实物图4中按电路图画出连线，组成实验电路．
③表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线5．根据图线可知，新电源输出功率的最大值约是
 
W，当时对应的外电阻约是
 
．
U（V） 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
I（A） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
（1）①在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零刻线对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1，则单摆摆长是______m；某次实验测定40次全振动的时间如图中秒表所示，则单摆周期是______s．
②某同学用如图2所示的装置测定当地的重力加速度，纸带上的点为计时器的打点，计时器所用的电源为220V，50Hz的交流电，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为______ m/s2．当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______．
（2）电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关．如图3所示，是研究它们关系的实验电路．为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）．新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R之和，用r表示，电源的电动势用E表示．
①写出新电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：______．
（安培表、伏特表看作理想电表）．
②在实物图4中按电路图画出连线，组成实验电路．
③表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线5．根据图线可知，新电源输出功率的最大值约是______W，当时对应的外电阻约是______．
U（V）3.53.02.52.01.51.0
I（A）0.20.30.40.50.60.7

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