题目内容

有同学测量水果电池的电动势和内阻，能够使用的测量仪器有电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关及导线若干。
(1)该实验有多种测量方法，试画出在下列限制条件下的测量电路图(不必考虑量程问题)。
①不用电阻箱；②不用电压表；③不用电流表

(2)某同学用(1)问中的方案①做此实验，并且采用作图法处理数据。假若能够用理想电表做该实验，做出的图像如图所示的话，请在此图基础上定性地画出由于电表并非理想而测出的实际图像。



解：本实验中能够使用的测量仪器有电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关及导线若干。
①不用电阻箱：那可以使用的测量仪器有电压表、电流表、滑动变阻器、开关及导线若干，根据这些仪器进行电路连接。此电路采用伏安法内接法，实验中将滑动变阻器与电流表串联，然后再与电压表并联。实验中先滑动变阻器滑片测出一组电流和电压值，再移动滑动变阻器滑片测出另一组电流和电压值，最后进行计算可得水果电池的电动势和内阻。电路图如下所示①。
②不用电压表：那可以使用的测量仪器有电流表、电阻箱、开关及导线若干，根据这些仪器进行电路连接。此电路采用串联接法，试验中将变阻箱与电流表串联。试验中调节变阻箱旋钮确定一个电阻值，测出此时电流值；然后再调节变阻箱旋钮确定另一个电阻值，测出此时的电流值；最后进行计算可得水果电池的电动势和内阻。电路图如下所示②。
③不用电流表：那可以使用的测量仪器有电压表、滑动变阻器、电阻箱、开关及导线若干，根据这些仪器进行电路连接。试验中将变阻箱与电压表进行并联，先调节变阻箱的旋钮确定一个电阻值，测出此时的电压值；再调节变阻箱的旋钮确定另一个电阻值，测出此时的电压值，最后进行计算可得水果电池的电动势和内阻。电路图如下所示③。

(2)根据题意，理想电表是不计其本身电阻的仪器，实验中电压表和电流表都存在电阻，所以不是理想电表。实验测量的值要比理论值小，所以实际的I-U曲线图如下图所示。
练习册系列答案
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某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，表内除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）。为了测定该电池的电动势和内电阻，
实验室中提供如下器材：
A．电流表A1（满偏电流10mA，内阻10Ω）；
B．电流表A2（0～0.6～3A，内阻未知）；
C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）；
D．定值电阻R（阻值990Ω）；
E．开关与导线若干。
（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图a所示的电路，请你按照电路图在图b上用笔画线代替导线完成线路连接。
     
（2）图c为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E＝    V，内阻
r=         Ω。（保留两位有效数字）
将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行校准。
①利用如图所示的电路测量电流表G的内电阻（图中电源的电动势E=4V），先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满度；再闭合S2，保持R不变，调节R/，使电流表指针偏转到满度的，读出此时R/的电阻值为450Ω，则电流表内电阻的测量值Rg=________Ω。

②将该表改装成量程为3V的电压表，需________(填“串联”或“并联”)阻值为R0=_______Ω的电阻。
③把改装好的电压表与标准电压表进行对照校准，试在答卷中对应的虚线框中画出实验原理图。
测量一只量程已知的电压表内阻，器材如下：
A. 待测电压表    （量程3V，内阻约3KΩ)
B．电流表  （量程0.6A，内阻0.01Ω）
C. 定值电阻R（阻值2KΩ，额定电流0.5A）
D．电源E（电动势约3V，内阻不计）
E．开关两只，S1、S2，导线若干
（1）某同学设计了如图 (甲)所示的测量电路，在实验操作时，发现不可行。你认为主要问题是                                                        。

（2）请从上述所给器材中选用所需器材，帮助该同学设计一个能尽量减小实验误差的测量电路，并在虚线框内画出原理图，要求标明给定器材的符号。用需要测量的物理量和电路中器材已给的物理量，写出电压表内阻的计算式Rv=               。并从图中所给的器材中选出你所需要的器材，连接成实验电路图。
 
用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率r。某同学电路如图13所示。给定电压表、电流表、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。
（1）待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形)，用尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图11和图12所示。
由图可知其长度为__________cm，直径为________mm。

（2）闭合电键后，发现电流表示数为零、电压表示数与电源电动势相同，则发生故障的是             （填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。
（3）对照电路的实物连接画出正确的电路图。

（4）图中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请在图中作出U－I图线。

（5）求出的电阻值R =__________________Ω（保留3位有效数字）。
（6）请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式ρ =_______________。
某同学在做课题研究时，打算测定自来水的电阻率。他先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，两电极相距L=0.700m.期间充满待测的自来水。并设计如图1所示电路。选用器材如下:电压表（量程15V，内阻约30）、电流表（量程300,内阻约50）滑动变阻器（100，1A）、电池组（电动势E=12V，内阻r=6）、单刀单掷开关一个、导线若干。
下表是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图2所示。
U/V
1.0
3.0
5.0
7.0
9.0
11.0

22
65
109
155
190
240

根据以上材料请回答下面的问题：
（1）玻璃管内径d的测量值为                cm；
（2）根据上表数据在图3坐标中作出U-I图象，并根据图象求出电阻R=          ;
（3）用直接测量值计算自来水电阻率的公式是=        ，测量值为          （保留两位有效数字）；
（4）请你根据设计好的电路连接实物图。
小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化。一学习小组通过实验研究这一问题。实验室备有的器材是：电压表（0-3V，3kΩ），电流表（0-0.6A，0.1Ω）,电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压以上。
（1）他们应选用下图中的 ▲   图所示电路进行实验。

（2）根据实验数据描绘出如图所示U-I图象，由图可知，小灯泡电阻随温度T变化的规律是 ▲   。
（3）请你根据实验所得图线求出小灯泡在2.0V电压下的实际功率 ▲   W。
为了测定一个“6.3 V　1 W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供了下列实验器材：
A．电流表0.6 A，0.2 ΩB．电流表200 mA，0.5 Ω
C．电压表10 V，1 kΩD．电压表15 V，1.5 kΩ
E.电源6 V，2 A                                      F.电源9 V，1 A
G.电源15 V，0.1 A                                 H.滑线变阻器100 Ω，0.5 W
I. 滑线变阻器20 Ω，2 W             J.导线若干，电键一个              
实验时要求测量误差尽可能小，应选用的上述器材是_____________（填写字母序号）；滑线变阻器应采用_____________连接（填“限流”或“分压”）；电流表应采用__________接法（填“内”或“外”）.
现要测量某一电流表的内阻r1。给定器材有：
A.待测电流表A(量程300μA，内阻r1约为100Ω)
B.电压表V(量程3V，内阻r2＝1kΩ)
C.电源E(电动势约4V，内阻忽略不计)
D.定值电阻R1＝10Ω
E.滑动变阻器R2(阻值范围0～20Ω，允许通过的最大电流2.0A)
F.开关S，导线若干
要求测量时两电表指针的偏转均超过其量程的一半。
(1)画出测量电路原理图。
(2)电路接通后，测得电压表读数为U， 电流表读数为I，用已知和测得的物理量表示电流表内阻r1＝　　　　　　　。

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