题目内容

在《测定干电池电动势和内阻》的实验中，某同学所用的电路图如图所示，测得的数据如下表：

 
1
2
3
4
5
6
U/V
1．42
1．36
1．08
1．21
1．14
1．07
I/A
0．04
0．08
0．12
0．16
0．20
0．24
①实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由____________引起的，由于系统误差本实验电动势的测量值______真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)。
用画U－I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的______________误差。
②在如图所示给出的U－I坐标系中用已知的数据画出U－I图线(横、纵坐标的起点已经规定好)，从图象中可以发现该同学记录的第___________组数据有错误。

③求得电动势E=________V，内阻r=______Ω。(均保留2位有效数字)。
①电压表的分流(2分)，小于(2分)，偶然(2分)；②3(1分)；③1.5(2分)，1.8(2分)。
解：①该实验的系统误差主要是由电压表的分流，导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流；
利用等效电源分析，即可将电压表等效为电源内阻，测实验中测出的电动势应为等效电阻输出的电压，由图可知，输出电压小于电源的电动势；故可知电动势的测量值小于真实值；
而采用图象法处理实验数据可以减小实验的偶然误差，不能减小系统误差；
②如图建立坐标，采取描点连线的方法作出图象如图所示；偏离直线远的数据点记录有错误；故说明第3组纪录有误；
③图象与纵轴的交点值表示电动势，图线的斜率值表示源的内阻．由图可知电源的电动势为1.50V；
在计算斜率时在直线上取距离尽量大点的两点计算．故可以选取第1和第6组计算得：r=1.8Ω
点评：本题考查测量电动势和内电阻实验的数据的处理，要求能正确分析误差的来源，并能用图象法求出电势和内电阻．
练习册系列答案
相关题目
在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学测量金属线的直径时螺旋测微器如图9所示，则该金属线的直径为d=        mm。若实验中所用的金属线电阻大约是几Ω左右，而所用的电压表内阻约为2kΩ，电流表内阻约为2Ω，为了测量尽量准确些，应该选用图10中的           电路。（填“甲”或“乙”）
 
（18分）



Ⅰ．为了测量某一弹簧的劲度系数，降该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验册除了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，七对应点已在图上标出。（g=9.8m/s2)
（1）作出m-l的关系图线；
（2）弹簧的劲度系数为    N/m.
Ⅱ．（1）某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时针偏转如图（a）所示。请你简述接下来的测量过程：
①                                ；
②                                ；
③                                ；
④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。
（2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图（b）所示。
其中电压表内阻约为5k ，电流表内阻约为5 。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。
（3）图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量        ；当S旋到位置       时，可用来测量电流，其中S旋到位置       时量程较大。
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）
某学习小组在用伏安法测定一节常用干电池的电动势和内阻的实验中，实验室备有下列器材：
A．待测干电池
B．电流表 （量程0—0.6A，内阻约为0.5Ω）
C．电压表 （量程0—0.6V，内阻为RV=2000Ω）
D．定值电阻R0=4000Ω
E．滑动变阻器R（0—20Ω）
F．开关和导线若干
①为了达到实验目的，在下面方框中完成实验电路图。（图中电压表与定值电阻R0已连接好
②该小组同学连接好实验电路，测出七组实验数据，并利用测出的数据直接绘出了U—I图线（I为电流表的示数，U为电压表 的示数）如上图所示，若把电流表和改装后的电压表当成理想电表，则根据图线可得被测电池的电动势E=     V，内阻r =   Ω。
③该实验测得的电动势和内阻的值与真实值存在误差，产生误差的原因可能是_____。
下图为一电学实验的实物连线图。该实验可用来测量特测电阻Rx的阻值（约500Ω）。图中两个电压表量程相同，内阻都很大。实验步骤如下：

调节电阻箱，使它的阻值R0与待测电阻接近；将滑动变阻器的滑动头调到最右端。
合上开关S。
将滑动变阻器的滑动头向左端滑动，使两个电压表指针都具有明显偏转。
④记下两个电压表和的读数U1和U2。
⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置，记下和的多组读数U1和U2。
⑥求Rx的平均值。
回答下列问题：
（Ⅰ）根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中电阻箱的符号为滑动变阻器的符号为，其余器材用通用的符号表示。

（Ⅱ）不计电压表内阻的影响，用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx                     。
（Ⅲ）考虑电压表内阻的影响，且U1、U2、R0、　的内阻r1、的内阻r2表示Rx的公式为Rx                                          。
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。
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 =_______________。
如图甲所示的电路中，l至11为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮，电压表和电流表均无示数。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、6根导线以及电路中的各连接点，已知电压表和电流表均无故障。

(1)为了检测滑动变阻器、小灯泡以及6根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选
用多用电表的 挡；在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的   挡。
(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明可能有 故障
(3)为了尽可能准确的完成探究小灯泡U～I特性的实验，图甲中电路接线还存在错漏，请你在图甲中补画出正确的连接线。
(4)图乙是某实验小组的同学根据实验数据绘制而成的小灯泡的U～I特性图线。随后他们将该小灯泡直接串联在电动势E =" 4.5" V，内阻r =" 1.5" Ω的直流电流上，则该小灯泡通电发光时的电功率约为       W

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