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8.为测定一切干电池的电动势和内电阻,实验室备有下列器材可供选用:
A、干电池(电动势E约1.5V,内电阻r约1.0Ω)
B、电流表G(满偏电流2.0mA,内阻Rg=10Ω)
C、电流表A(量程0-0.6A,内阻约0.5Ω)
D、电压表V(0-15V)
E、滑动变阻器R1(0-15Ω)
F、滑动变阻器R2(0-200Ω)
G、定值电阻R0(阻值990Ω)
H、开关和导线若干
(1)为了方便且能较准确的进行测量,其中应选用的滑动变阻器是R1(选填“R1“或”R2”);
(2)请在图1线框中画出你所设计的实验电路图,并在图中标出所选器材;
(3)某同学采用图象法处理实验数据,他在图2坐标纸上建立I1、I2坐标系(其中I1为电流表G的读数,I2为电流表A的读数),并已标出了与测量数据对应的5个坐标点,请在图中描绘I1-I2图线.
(4)利用所画图线可求得电源的电动势E=1.44V,内电阻r=0.52Ω(结果均保留两位小数).

分析 (1)为方便实验操作,应选最大阻值较小的滑动变阻器.
(2)根据所给实验器材与伏安法测电源电动势与内阻的原理选择实验器材.
(3)根据描点法可得出对应的图象;
(4)根据实验电路求出图象的函数表达式,然后根据图象求出电源电动势与内阻.

解答 解:
(1)因电源内阻较小,故为了方便实验操作,滑动变阻器应选择R1.
(2)因没有电压表,应该用电流表G与电阻R0串联组成电压表,来测路端电压,用电流表A测电路电流,因电流表内阻与电源内阻接近,故应采用相对电源的外接法;电路图如图所示;
(3)将给出的各点用直线连接,得出I1-I2图线如右图所示;
(4)根据闭合电路欧姆定律可知:
I1(RG+R0)=E-I2r;
变形可得:
I1=$\frac{E}{{R}_{G}+{R}_{0}}$-$\frac{r}{{R}_{G}+{R}_{0}}$•I2
E=1.44×(10+990)×10-3=1.44V;
r=$\frac{1.44-1.10}{0.65}×(10+990)$×10-3=0.52Ω;
故答案为:(1)R1;(2)如图所示;(3)如图所示;(4)1.44;0.52.

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验,在应用图象法处理实验数据求电源电动势与内阻时,要根据实验电路与实验原理求出图象的函数表达式,根据数学规律可求出电源电动势与内阻.

练习册系列答案
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20.在“研究加速度与力、质量的关系”的实验中

(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”.这种研究物理问题的科学方法是B
A.建立理想模型的方法   B.控制变量法    C.等效替代法   D.类比法
(2)研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时,下列说法中正确的是D
A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上 
B.每次改变小车质量时,要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
(3)某次实验中得到一条纸带,如图1所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4…,量得0与1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车的加速度为0.6m/s2.(交流电的频率为50Hz)
(4)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示:(小车质量保持不变)
F/N0.200.300.400.500.60
a/m•s-20.100.200.280.400.52
①根据表中的数据在坐标图2上作出a-F图象;
②图线不过原点的原因可能是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.

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