题目内容

在《用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻》实验中,某同学根据测得的数据作出了如图所示的I-U图线,由图线可以得到电源电动势E=
1.5
1.5
V,内电阻r=
2.1
2.1
Ω.
分析:本题的关键是首先根据闭合电路欧姆定律写出E=U+Ir表达式,然后整理出关于I与U的函数,再根据斜率和截距概念求解即可.
解答:解:根据闭合电路欧姆定律有I=-
1
r
U+
E
r
,所以E=1.5V,
1
r
=
0.7
1.5
,即r=2.1Ω.
故答案为1.5,2.1
点评:遇到图象问题方法是先根据物理定律写出表达式,然后整理出关于纵轴与横轴物理量的函数,再结合斜率和截距的概念求解即可.
练习册系列答案
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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)小红按如图1所示的电路图连接实物电路,在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3所示,则所测阻值为
2.2×103
2.2×103
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
电流表
电流表
  (填元件名称)
(2)她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是(说出一条理由即可)
增大电源等效内阻,使调节时两电表示数变化明显或保护电源.
增大电源等效内阻,使调节时两电表示数变化明显或保护电源.

(3)请根据电路图把实物图没完成的连线连接好.
(4)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,请在图4中继续完成图象;并根据图象可得该电池的电动势E=
3.00
3.00
 V,电池内阻r=
0.60
0.60
Ω(小数点后保留两位数字).
(5)用此电路测量电池的电动势和内电阻,产生误差的原因是
电压表的分流作用
电压表的分流作用
;测出的电动势E与真实值相比偏(选填“大”或“小”)

(1)在《用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻》实验中,某同学根据测得的数据作出了如图所示的I-U图线,由图线可以得到电源电动势E=
1.5
1.5
V,内电阻r=
2.14
2.14
Ω.
(2)在欧姆表测电阻的实验中,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度太大(指针过于靠右),则可以断定:这个电阻阻值
较小
较小
(填“较小”或“较大”),为了把电阻测得更准确一些,应换用
“×1档”
“×1档”
(填“×1挡”或“×100挡”),调零后重新测量.
(3)某同学在做“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中得到如下一组U和I的数据:
  编号 1 2 3 4 5 6 7 8
U(伏) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.20 2.60 3.00
I(安) 0 0.050 0.100 0.150 0.180 0.190 0.200 0.205
灯泡发光情况 不亮       微亮    逐渐变亮      正常发光
①从上表数据中可以看出,当小灯泡的功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是
先不变再增大
先不变再增大

②请在实物图中用铅笔补全其中的连线(电压表、电流表左接线柱为正,右接线柱为负)

(4)有一待测的电阻R,其阻值约在40~50Ω之间,实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:
电压表V(量程O~10V,内电阻约20kΩ);
电流表A(量程O~300mA,内电阻约4Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω,额定电流为1A)
直流电源E(电动势为9V,内电阻约为0.5Ω);
开关;此外还有若干根供连线用的导线.
实验要求电表读数从零开始变化,并多次测出几组电流、电压值,以便画出电流一电压的关系图线.为了实验能正常进行,减少测量误差,还要求滑动变阻器便于调节.请在方框内画出实验电路.
(1)在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时:
①某同学连接的实物图如图1所示.但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数,实验前仪器都检查过是好的,也就是说只可能是某根连接导线断了.那么,请你分析一下,可能发生断路故障的导线是
2、5、6
2、5、6
(写出所有可能断的导线的编号).
②某同学在实验时对该电路作了改进,其方法是:加接了一个定值电阻R0,如图2所示.他加接此电阻的作用是
防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏
防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏

(2)与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间.

为了测定两张纸之间的动摩擦因数,某同学利用光电计时器设计了一个实验:如右图所示,在小铁块A和木板B上贴上待测的纸,木板B水平固定,铅锤通过细线和小铁块相连.1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.释放铅锤,让小铁块在木板上加速运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和0.5×10-2s.用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示.

①读出小铁块的宽度d=
2.015
2.015
cm.
②铁块通过光电门l的速度v1=
1.01
1.01
m/s,铁块通过光电门2的速度v2=
4.03
4.03
 m/s.(计算结果保留3位有效数字)
③已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了测量v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量有(用文字说明并用字母表示)
铁块的质量m、铅锤的质量M
铁块的质量m、铅锤的质量M

④用③中各量求解动摩擦因数的表达式:μ=
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
(用字母表示).

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