题目内容

现要同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r。给定的器材有:两个电压表和电流表,变阻器R1,电阻箱R2,待测的定值电阻R0,两节串联的电池,开关S及导线若干。

(1)甲组同学设计一个如图(a)所示的电路能够同时测
电阻R0、电源的电动势及内阻。调节变阻器,理想
电压表V1、V2和电流表A分别测得多组U1、U2、I
的数据,并作出U1—I和U2—I,图(b),并根据图线得到电源E的电动势为3V,则内阻为 ▲ Ω。R0 ▲ Ω。(结果保留两位有效数字)

(2)若甲组同学调节图(a)中变阻器的电阻为某值时使电压表V2读数为1.5V后固定不动,然后将电阻R0更换成一只“1.5V 0.9W”的小灯泡,若已知小灯泡的伏安曲线如图,则小灯泡的实际功率为    ▲  W。
(3)乙组同学在使用上述仪器的时候发现电流表已坏,不能够使用,但是,乙组同学在合理选择仪器也能够在同一电路中测出电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r,请在方框中画出乙组同学完成实验的实验电路图。
(1)2.0,  4.0
(2)做出如图u-I图线,交点为灯泡的实际功率0.5W

(3)设计如图(若有其他合理的设计也给分)
(1)把电阻R0看成是电源的等效内阻,那么电压表V1就可以看成是测量的电源两端电压,
所以根据U1-I得U1=0时,I=0.5A,所以R0+r==6Ω,根据U2-I得R0==4.0Ω
所以r=2.0Ω
(2)作出如图u-I图线,如下图

根据图象得交点是U=1V,I=0.5mA
所以灯泡的实际功率P=UI=0.5w
(3)没有了电流表我们可以采用伏阻法,即使用电压表和电阻箱.设计如图:

点评:本题考查了学生对欧姆定律和串联特点的掌握和运用,本题关键:一是分析电路图,确认电路组成、连接方式、三电表的测量对象,二是能从图象上得到相关信息.
练习册系列答案
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(1)某实验小组用图甲所示实验装置验证机械能守恒定律。打点计时器的打点频率为 50HZ,选取一条较理想的纸带,如图乙所示,O为起始点,O、A之间有几个计数点未画出。(g取9.8m/s2)


①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=          m/s。
②如果以为纵轴,以下落高度为横轴,根据多组数据绘出—­­h的图象,这个图象的图线应该是图丙中的    (填a、b、c、d),且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比值等于    。
(2)在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3V),电流表(量程0.6A),定值电阻R0(阻值为3Ω),滑动变阻器R(阻值约30Ω)。
①小玲同学设计的实验电路如图甲所示.请你按电路图在图乙上完成实物连接。

②电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数。反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件断路,因此她拿来多用电表检查故障。她的操作如下:

a.断开电源开关S;
b.将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R两端,读数为30Ω;
c.将多用表选择开关置于×100Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针读数如图丙所示,则所测阻值为       Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变。由以上操作可判断发生断路故障的元件是        (填元件名称)。
③在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请继续完成图象;根据图象可得该电池的电动势E=      V,电池内阻r =      Ω(小数点后保留两位数字)。她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是               (说出理由之一即可)。

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