题目内容

6．在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室仅提供下列实验器材：

A．干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V1、V2，量程均为0～3V，内阻约为3kΩ
C．电流表，量程0.6A，内阻小于1Ω
D． 定值电阻R0，阻值为5Ω
E． 滑动变阻器R，最大阻值50Ω    F． 导线和开关若干
①如图a所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图，按该电路图组装实验器材进行实验，测得多组U、I数据，并画出U-I图象，求出电动势和内电阻．电动势和内阻的测量值均偏小，产生该误差的原因是电压表的分流作用，这种误差属于系统误差．（填“系统误差”或“偶然误差”）
②实验过程中，电流表发生了故障，某同学设计如图b所示的电路，测定电源电动势和内阻，连接的部分实物图如图c所示，其中还有一根导线没有连接，请补上这根导线．
③实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图象如图d所示，图线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=$\frac{ak}{k-1}$，内阻r=$\frac{{R}_{0}}{k-1}$（用k、a、R0表示）．

分析 ①根据电路图分析实验原理，明确误差产生原因；
②根据电路图明确实验电路接法，从而得出正确的实物图象；
③由闭合电路欧姆定律可明确对应的公式，再由图象即可求得对应的电动势和内电阻．

解答 解：（1）由图可知，电流表不是流过干路电路，原因是电压表的分流造成的；
这种误差是由于电路设计造成的，都属于系统误差；
（2）由乙图可知电路的连接方法，则可知滑动变阻器没有正确接入，接入电路如图所示：

（3）由闭合电路欧姆定律可知，E=U1+$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{0}}$r，
整理得：U1=$\frac{{R}_{0}+r}{r}$U2+$\frac{{R}_{0}E}{r}$，截距：a=$\frac{{R}_{0}E}{r}$，斜率：k=$\frac{{R}_{0}+r}{r}$，
解得：E=$\frac{ka}{k-1}$，r=$\frac{{R}_{0}}{k-1}$；
故答案为：①电压表的分流作用；系统误差；②电路图如图所示； ③$\frac{ak}{k-1}$；$\frac{{R}_{0}}{k-1}$．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验方法，关键在明确根据闭合电路欧姆定律得出对应的表达式，再分析图象的意义，求得电动势和内电阻．

练习册系列答案
相关题目
16．把一个量程为5mA的电流表改装成欧姆表R×1挡，电流表的内阻是50Ω，电池的电动势是1.5V，经过调零之后测电阻，当欧姆表指针指到满偏的$\frac{3}{4}$位置时，被测电阻的阻值是多大？
17．某同学利用图甲所示装置测定某小电动机的效率．分别用电压传感器和电流传感器测量电动机的输入电压和输入电流．当重物匀速上升时用位移传感器测得重物上升的位移与时间的关系图线如图乙所示，而电压传感器的示数为3.30V，电流传感器的示数为0.14A．重物的质量为0.05kg，取g=10m/s2．则在2.40s至2.80s时间内（　　）
A．小电动机的输入功率为0.462WB．小电动机输出的机械能是0.185J
C．小电动机的线圈电阻是23.6ΩD．小电动机的效率为54%
14．如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段倾角为45°斜的直轨道和与之相切的半圆形轨道连接而成，切点为A，圆形轨道的半径为R．一质量为m的小物块从斜轨道上高H处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．求：
（1）物块滑到斜面底端对圆轨道A点的压力；
（2）若要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）．求H的取值范围；
（3）若H=4R，求物块从圆轨道顶端飞出，砸在斜面上的高度h．
1．如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，原长为L、劲度系数为k的轻弹簧一端固定于轴O上，另一端连接质量为m的小物块A．当圆盘静止时，把弹簧拉长后将物块放在圆盘上，是物块能保持静止的弹簧的最大长度为$\frac{5L}{4}$，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，转动过程中弹簧伸长始终在弹性限度内，则：
（1）若开始时弹簧处于原长，当圆盘的转速为多大时，物块A将开始滑动？
（2）若物块与圆盘一起匀速转动的周期为T，物块恰好不受摩擦力作用，此时弹簧的伸长量应为多大？
（3）若弹簧的长度为$\frac{3L}{2}$时，物块与圆盘能一起匀速转动，试求转动角速度的可能值．
11．一质点沿直线ox做匀加速运动，它离开o点的距离x随时间t的变化关系为x=t+4t2（m），则该质点在t=0到t=3s间的平均速度v=13m/s，质点在t=3s末的瞬时速度v3=25m/s．
18．将一小球以初速度v0=10m/s竖直向上抛出，不计空气阻力，小球做竖直上抛运动，当小球的速度为20m/s时，小球运动的位移大小为（　　）（g取10m/s2）
A．15mB．20mC．30mD．10m
15．如图所示，有界匀强磁场边界线SP平行于MN，SP和MN相距为d，速率不同的同种带电粒子电荷量为e，质量为m．从S点沿SP方向同时射入磁场．其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，（重力不计）则：
①穿过a、b两处的粒子速度之比
②两粒子从S到a、b所需时间之比．
16．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm．

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为0.398mm（该值接近多次测量的平均值）
（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx．实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上数据可知，他们测量Rx是采用图2中的甲图（选填“甲”或“乙”）．
（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据图（2）所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点．请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U─I图线．由图线得到金属丝的阻值Rx=4.5Ω（保留两位有效数字）．
（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为C（填选项前的符号）．
A．1×10-2Ω•m     B．1×10-3Ω•m     C．1×10-6Ω•m    D．1×10-8Ω•m
（6）任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是CD（有多个正确选项）．
A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D．用U─I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网