题目内容
3.某实验小组用下列器材测定干电池的电动势和内阻:灵敏电流计 G (内阻约为 50Ω);
电压表 V (0~3V,内阻约为10kΩ);
电阻箱 R 1 (0~9999Ω);
滑动变阻器 R 2 (0~100Ω,1.5A);
旧干电池一节;导线开关若干.
(1)先测灵敏电流计的内阻,电路如图甲所示,测得电压表示数为2V,灵敏电流计示数为4mA,电阻箱旋钮位置如图乙所示,则灵敏电流计内阻为45Ω;
(2)为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10 倍,该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联,则应将电阻箱 R 1 的阻值调为5Ω;
(3)用电压表和改装后的灵敏电流计测干电池的电动势和内阻,实验小组设计了如图丁所示(a)(b)两种电路,则能够比较准确地完成实验的电路图为a;(填“a”或“b”)
(4)根据选择好的电路,调节滑动变阻器读出了几组电压表和灵敏电流计的示数,并作出了 U-I G图象如图丙所示.由作出的U-I G图线求得干电池的电动势 E=1.40 V,内阻 r=15.5Ω.
分析 (1)电阻箱各旋钮示数与对应倍率的乘积之和是电阻箱示数;由串联电路特点与欧姆定律求出灵敏电流计的内阻.
(2)根据并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值;
(3)明确实验原理,根据准确性原则可明确对应的实验电路图;
(3)电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势,图象斜率绝对值是电源内阻.
解答 解:(1)由图乙所示电阻箱可知,电阻箱示数为:R1=0×1000Ω+4×100Ω+5×10Ω+5×1Ω=455Ω,
由欧姆定律可得:Rg+R1=$\frac{U}{I}$=$\frac{2}{0.004}$=500Ω,
电流计内阻为:Rg=500-455=45Ω.
(2)将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍,并联电阻阻值:R=$\frac{I_{g}R_{g}}{I-I_{g}}$=$\frac{45I_{g}}{10I_{g}-I_{g}}$=5Ω;
(3)由于改装后的电流表内阻可求,因此可以将其等效为电源内阻进行分析计算可以减小实验误差,因此本实验应选用a电路;
(4)由图示电源U-I图象可知,图象与纵轴交点坐标值为1.4,电源电动势E=1.40V,
电流表内阻,RA=$\frac{R_{1}R_{g}}{R_{1}-R_{g}}$=$\frac{5×45}{5+45}$=4.5Ω,
图象斜率:k=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.4-0.8}{0.003×10}$=20Ω,
电源内阻:r=k-RA=20-4.5=15.5Ω.
故答案为:(1)45;(2)5,(3)a;(4)1.40,15.5.
点评 本题考查了求电流表内阻、电流表改装、作图象、求电源电动势与内阻;电阻箱各旋钮示数与对应倍率的乘积之和是电阻箱示数,分析清楚电路结构、应用串联电路特点可以求出电流计内阻;电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻.
A. | 物块B沿斜面上滑的初速度为$\sqrt{\frac{2ghsi{n}^{2}θ}{1+si{n}^{2}θ}}$ | |
B. | 小球A下落的高度为$\frac{h}{1+si{n}^{2}θ}$ | |
C. | 小球A在空中运动的时间为$\sqrt{\frac{2h}{g}}$ | |
D. | 小球A水平抛出时的速度为$\sqrt{\frac{ghsi{n}^{2}θ}{2(1+si{n}^{2}θ)}}$ |
A. | 曲线运动可以是匀速运动 | |
B. | 做曲线运动的物体,其加速度可以和速度同方向 | |
C. | 曲线运动的方向是轨迹的切线方向 | |
D. | 曲线运动一定是非匀变速运动 |
A. | 电压表读数为40V | |
B. | 电阻R上的电功率为144W | |
C. | 电阻R两端的电压u随时间的规律是u=36$\sqrt{2}$cos10πt(V) | |
D. | 通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是i=4cos10πt(A) |
A. | 卡文迪许 | B. | 伽利略 | C. | 胡克 | D. | 牛顿 |
A. | θ增大,E增大 | B. | θ增大,E不变 | C. | θ减小,C增大 | D. | θ减小,C不变 |
A. | b可以等于0 | |
B. | 可求出重力加速度g | |
C. | 绳长不变,用质量不同的球做实验,得到的图线斜率不变 | |
D. | 绳长不变,用质量较大的球做实验,图线b点的位置将往右移 |