题目内容

某研究小组在做完测量电池组的电动势E和内阻r与描绘小灯泡的伏安特性曲线后，想用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V1（量程6V、内阻很大）
B．电压表V2（量程3V、内阻很大）
C．电流表A（量程3A、内阻很小）
D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）
E．小灯泡（2A、5W）
F．电池组（电动势E、内阻r）
G．开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小．
（1）请将设计的实验电路图在下方的虚线方框中补充完整．
（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I，U1）、（I，U2），标到U-I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如下图所示，则电池组的电动势E=______V、内阻r=______Ω．（结果保留两位有效数字）
（3）在U-I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为______Ω，电池组的效率为______（结果保留两位有效数字）．
（1）伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小；调节滑动变阻器时，电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小，则测路端电压，V2测灯泡两端电压，电路图如图所示．
（2）电源的U-I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=4.5V，电源内阻
r=
△U
△I
=
4.5V-2.5V
2.0A
=1.0Ω．
（3）由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压UL=2.5V，此时电路电流I=2.0A，
电源电动势E=Ir+UL+IR滑，即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R滑，则R滑=0Ω；
电池组的效率η=
P出
P总
=
UI
EI
=
UL
E
=
2.5
4.5
≈56%．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）4.5；1.0；（3）0；56%．
练习册系列答案
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在正确地对多用电表进行机械调零和表笔安装后，有关其使用，请完成下列填空：
①当用多用电表测量直流电流或直流电压时应让电流从______表笔流进，从______表笔流出，当用其测电阻时电流是从______表笔流进，从______表笔流出的．
②某同学用多用电表的欧姆档测某一电阻时，用“×100”档时，发现指针偏转角过大，他应该换用______（选填“×10”或“×1k”）档，换挡后，在测量前，必须进行______．
用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上．
a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔
c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k
d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e．旋转S使其尖端对准交流500V挡，
并拔出两表笔．
（1）将正确步骤按合理的顺序为______．
（2）根据图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为______Ω．
（1）图1为测量电池的电动势和内阻的实验中得到的图线，则该电池的内阻为______Ω．（保留两位有效数字）
（2）图2为螺旋测微器测量某金属薄板厚度时的示数，此读数应为______mm．
为了测某叠层电池的电动势（约20～22V）和内阻（小于2Ω），需要把一个量程为10V的直流电压表接一个固定电阻（用电阻箱代替），改装量程为30V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内阻．

（1）实验可供选择的器材有：______
A．叠层电池（电动势约20～22V，内阻小于2Ω）
B．电压表（量程为10V，内阻约10kΩ）
C．电阻箱（阻值范围0～9999Ω，额定功率小于10W）
D．电阻箱（阻值范围0～99999Ω，额定功率小于10W）
E．滑动变阻器（阻值为0～20Ω，额定电流5A）
F．滑动变阻器（阻值为0～2kΩ，额定电流2A）
电阻箱应选，滑动变阻器应选（用大写母表示）
（2）用扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），方法采用伏安法，测量电源电动势E和内阻r，实验电路如图甲所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图象如图乙所示．可知电池电动势为______V，内阻为______Ω．
某同学为测定某电源的电动势E和内阻r，设计了如图所示的电路．ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2Ω的保护电阻，滑动片P与电阻丝接触始终良好．实验时闭合电键，调节P的位置，将aP长度x和对应的电压U、电流I数据记录如表：

x（m）0.100.200.300.400.500.60
U（V）1.501.721.952.002.102.18
I（A）0.490.430.380.330.310.28
U/I（Ω）3.064.005.136.066.777.79
（1）该同学根据实验数据绘制了如图所示的U-I图象，可得电源的电动势E=______V；内阻r=______Ω．
（2）请你根据表中数据在图上描点连线作U/I和x关系图线．
（3）根据第（2）问中的图线还可以得到的信息是______．
一同学要测量某电池的电动势E和内阻r，实验器材如下：
A．电压表V1（量程3V，内阻约为3kW）
B．电压表V2（量程1.5V，内阻约为2kW）
C．定值电阻R0，阻值为5W
D．滑动变阻器R，最大阻值10W
E．导线和开关
（1）根据图甲所示实验电路，在图乙中完成实物电路的连接．
（2）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，绘出U1-U2图象如图丙所示，则电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω．
在做测量干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材可选用：
A．干电池一节（电动势约1.5V）；
B．直流电流表（量程为0～0.6A～3A，0.6A挡内阻为0.10Ω，3A挡内阻为0.025Ω）；
C．直流电压表（量程为0～3V～15V，3V挡内阻为15kΩ，15V挡内阻为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0.5A）；
F．电键；G．导线若干根；H．电池夹．
（1）将选定的器材按本实验要求的电路（系统误差较小），在图所示的实物图上连线．
（2）如图所示，电流表指针停止在图示位置，量程取0.6A挡时读数为______；量程取3A挡时读数为______．

（3）根据实验记录，画出的U-I图象如图所示，可得待测电池的内阻r为______Ω．
（4）按本实验要求的电路测出的E测和r测与真实值比较：E测______E真，r测______r真．（填“＞”“＜”或“=”）
用如图所示的电路测量电池电动势和内电阻时，若有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为RV1、RV2，且RV1＞RV2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为RA1、RA2，且RA1＞RA2，在实验中，为了使E、r的测量值更精确一些，选择的电表可以是（　　）
A．V1与A1B．V1与A2C．V2与A1D．V2与A2

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